用生物信息學方法篩選冠心病相關基因和重要表達模塊.pdf

1、目的:篩選冠心病(Coronary Artery Disease,CAD)相關重要基因并研究其相關信號通路和基因表達模塊。
　　方法:我們從Gene Expression Omnibus數(shù)據(jù)庫下載到CAD和GSE12288基因表達譜,包括112個正常樣本(CADi=0)和110個病人標本(CADi>23)。冠心病中差異表達基因(differentially expressed genes,DEGs)使用T檢驗和通過STRING(S

2、earch Tool for the Retrieval of Interacting Genes)數(shù)據(jù)庫構建的差異表達基因蛋白-蛋白相互作用(protein-protein interaction,PPI)網(wǎng)絡來進行鑒定。應用注釋、形象化和整合發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(DAVID)分析蛋白-蛋白相互作用網(wǎng)絡復雜功能和鑒定Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)回路。除此之外,我們使用 jActive

3、Module來分析蛋白-蛋白相互作用網(wǎng)絡中的重要表達模塊并通過Cytoscape中NetworkAnalyzer來分析他們的拓撲學特性。
　　結果:病人組織被分為I,II,III三個級別。級別I有151個差異表達基因,級別II有362個差異表達基因,級別III有425個差異表達基因。在蛋白-蛋白相互作用網(wǎng)絡中,生長因子受體結合蛋白2(GRB2,growth factor receptor-bound protein2)基因是唯一一

4、個三個級別冠心病樣本中共有的基因。除此之外,在蛋白-蛋白相互作用網(wǎng)絡中有10個重要的表達模塊被篩選出來,其中4個模塊在基因本體(GO)和生物過程(BP)中顯著性富集。差異基因富集分析顯示在其中具有高度介數(shù)中心性的12個節(jié)點中,只有生長因子受體結合蛋白2和熱休克蛋白70道爾頓8型(HSPA8,heat shock70kDa protein8)出現(xiàn)在這些重要表達模塊中。再者,我們發(fā)現(xiàn)趨化因子和黏著斑信號通路在冠心病中高度富集。
　　結

5、論:生長因子受體結合蛋白2,熱休克蛋白70道爾頓8型以及趨化因子和黏著斑信號通路可能在冠心病發(fā)生中起到重要作用。已有相關報道表明生長因子結合受體2對粥樣硬化病變的形成有貢獻而熱熱休克蛋白70道爾頓8的表達可以幫助降低冠心病的發(fā)生率。這可能有助于理解冠心病的發(fā)病機理,對冠心病的基因診斷、基因治療和治療冠心病新藥的研發(fā)有幫助。
　　要點總結:
　　冠心病中差異表達的基因被篩選和重新分組
　　冠心病中重要的生物學信號處理通路