METAGENE 'Retratos' revela fases distintas de Formação de rim



No mundo da arte, os retratos dos mais bem sucedidos são muitas vezes aqueles que revelam a verdadeira essência do assunto - um assunto que sobre tela, pelo menos, nunca vai idade. No mundo da ciência, os pesquisadores contam com retratos de padrões de expressão gênica - mas, neste caso, as imagens estão ajudando a revelar como várias formas tecidos.

Agora, uma equipe multi-disciplinar na UC San Diego tem usado métodos computacionais inovadoras para obter insights sobre a formação de rim. Realizar análise de séries temporais da expressão gênica global, e aglomeração desses genes em grandes grupos conhecidos como os retratos METAGENE e calcular os valores de entropia, os pesquisadores identificaram distintos estágios de formação do órgão.

A pesquisa, publicada no 09 de dezembro Science Signaling, também é significativo na medida em que sugere genes adicionais que não haviam sido previamente envolvidos na orquestração de desenvolvimento do rim.



"A abordagem também pode ser útil para entender a regeneração de tecidos e estados de doença", disse Sanjay K. Nigam, professor do Departamento de Pediatria da UC San Diego, Departamento de Medicina (Nefrologia-hipertensão) e do Departamento de Medicina Molecular e celular. "Análise dos retratos METAGENE sugerido pontos de transição e a estabilidade, que não são tão óbvias usando métodos convencionais."

Membros da pesquisa adicional no estudo incluem Igor F. Tsigelny, um cientista do projeto com o Departamento de Química e Bioquímica e do Centro de Supercomputação de San Diego na UC San Diego UC San Diego; e Valentina L. Kouznetsova; Derina E. Sweeney; Wei Wu; e Kevin T. de Bush; tudo com a Escola de Medicina da UC San Diego.

Em esforços para proporcionar uma visão mais completa de organogénese, os pesquisadores comparou e analisou as representações visuais de padrões de expressão gênica durante o desenvolvimento do rim. Cerca de 30.000 genes foram organizados em 650 grupos chamados Metagenes, ou conjunto de genes conhecidos como mapas auto-organizáveis ​​(Soms).

Redes neurais de aprendizagem não supervisionada, como Soms genes do cluster com perfis de expressão similares em retratos temporais METAGENE essencialmente agindo. Neste caso, o SOM foi recolhida com base de dados de expressão gênica por microarrays e um programa de análise de alta-dimensional de dados chamado Gene Expression Dynamics Inspector, ou Gedi. Cientistas UC San Diego em seguida, realizou uma análise detalhada das séries temporais de SOM rim refletir vários estágios de organogênese. Isto foi seguido por cálculos de entropia para cada SOM para medir as diferenças de estados durante as várias etapas, o primeiro destes resultados correlacionam com os parâmetros morfométricos e redes de genes específicos.

Tomados em conjunto, a análise dos retratos METAGENE sugeriu que a formação de rim pode ser dividido em oito fases distintas.

"Embora não haja suporte para a noção de estágios morfológicos, os pontos inicial e final dessas etapas pode ser difícil de definir, porque muitos processos morfogenéticos básicos ocorrer simultaneamente", disse Tsigelny. "Nossa pesquisa sugere que a análise cálculos metagene e entropia, a expressão gênica global pode ser usado para definir mais claramente estas fases e nos permite ter uma compreensão mais completa de como os órgãos são formados."

A pesquisa para este estudo UC San Diego tem sido apoiada por doações dos Institutos Nacionais de Saúde.

Doenças e condições 07-08-2015 - 0 Comentários
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