IPA應用案例九——芯片數據分析

2017-05-18 17:37:07 來源:源資科技市場部

新聞摘要:細胞增殖和凋亡的基因調控對慢性淋巴細胞白血病(Chronic lymphocytic leukemia,CLL)十分重要,甲狀腺激素受體互作因子(Thyroid hormone receptor interactors,TRIPs)對細胞周期很重要,但是TRIR家族新成員TRIP13的可能性功能尚不明確。本文使用Ingenuity Pathway Analysis(IPA)軟件根據芯片數據,分析TRIP13可能性生物功能和參與的通路。

IPA分析TRIP13參與的通路與生物功能


背景
????? 細胞增殖和凋亡的基因調控對慢性淋巴細胞白血病(Chronic lymphocytic leukemia,CLL)十分重要,甲狀腺激素受體互作因子(Thyroid hormone receptor interactors,TRIPs)對細胞周期很重要,但是TRIR家族新成員TRIP13的可能性功能尚不明確。本文使用Ingenuity Pathway Analysis(IPA)軟件根據芯片數據,分析TRIP13可能性生物功能和參與的通路。


實驗方法與材料
1.細胞系
????? 淋巴細胞白血病細胞B細胞Granta-519與 JVM-2。


2.芯片基因表達分析
????? JVM-2細胞感染TRIP13-KD(敲除TRIP13)后,提取總RNA,然后進行相關實驗獲得生物素修飾的擴增RNA,純化,定量,與Human Genome U133 plus 2.0 Array基因芯片(Affymetrix, USA)雜交,掃描并分析芯片信號。
????? (其他實驗方法與材料見原文。)


IPA分析芯片數據結果
1.由IPA分析的疾病與功能結果推測TRIP13很可能對促進細胞增殖十分重要

? 與對照組數據相比,TRIP13敲除的JVM-2細胞有231個表達上調基因與474個表達下調基因,見圖1(G)。IPA分析這些差異表達基因,疾病與功能分析結果顯示TRIP13主要與細胞數量、細胞死亡和細胞生長相關,尤其是血細胞或淋巴細胞,如圖1(H)所示。“quantity of cells”、“quantity of blood cells” 與“quantity of leukocytes”功能被抑制,“organismal death”與“growth failure”功能被激活。這表明TRIP13很可能對促進細胞增殖十分重要。

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圖1 (G)TRIP13敲除的JVM-2細胞基因表達圖譜,|Fold Change|>1.5,p<0.05。(H)IPA分析差異表達基因所得的疾病與功能分析結果,紅色表示激活,藍色表示抑制。


2.TRIP13參與的通路
????? IPA分析得到的經典通路結果顯示,幾個重要的通路與腫瘤發展、細胞凋亡相關,例如,“induction of apoptosis by HIV1”、“p53 signaling”與“PPAR signaling”通路被激活,而與DNA修復和致癌性功能相關的通路,例如,“ATM signaling”與“colorectal cancer Metastasis signaling”被抑制,見圖2。結合其他分析結果發現,TRIP13能夠通過抑制細胞凋亡促進或保持細胞惡性腫瘤。

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圖2 IPA分析差異表達基因的通路結果,紅色(A)表示激活,藍色(B)表示抑制。


3.c-MYC上調TRIP13轉錄
????? 為了闡明TRIP13在CLL細胞中表達上調機制,使用IPA軟件分析芯片數據,根據上游分析結果預測TRIP13敲除后,c-MYC下游信號傳導通路及其生物功能被抑制。C-MYC是原癌基因,與CLL起源相關。本文發現TRIP13 5’端區域具有2個c-MYC結合位點(chr5: 884008-884028 strand (+) 與chr5: 884117-884131 strand (-))。由此可得到假設:c-MYC影響TRIP13在CLL細胞過表達。實驗檢測c-MYC調控TRIP13轉錄,發現TRIP13 mRNA水平在MYC過表達細胞中顯著增加,在MYC沉默的細胞內卻降低,這進一步表明c-MYC上調TRIP13轉錄。

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圖3 C-MYC是TRIP13在CLL細胞內的一個可能性上游調控子,圖示網絡根據Ingenuity IPA數據庫與芯片數據的重疊數據構建, JVM-2細胞的TRIP13敲除后,調控因子c-MYC與靶基因的調控網絡。


原文
Loss of thyroid hormone receptor interactor 13 inhibits cell proliferation and survival in human chronic lymphocytic leukemia. Keshu Zhou, Wentao Zhang, Qing Zhang, et al.. Oncotarget, 2017, Vol. 8, (No. 15): 25469-25481.

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