“Анализ и визуализация генных сетей”

Александр Фокин

Институт Биологии Развития им. Н.К.Кольцова РАН, РНИМУ им. Н.И. Пирогова

Генная сеть — группа координировано экспрессирующихся генов, их белковых

продуктов и микроРНК, контролирующих выполнение определенных функций

организма, а также механизмы взаимосвязей между собой .

Работа генной сети регулирует биохимические, физиологические и другие

процессы внутри клетки.

Кроме этого, генные сети тесно переплетены между собой и активно влияют на

работу друг друга.

● NCBI gene

● PubMed Central

● Gene Onthology

● DrugBank

● dbSNP

● SNPPER

● BioGPS

● StringDB

● BioGrid

● WikiPathways

● Panter

● GeneMania

● PharmGkb

● Bio4J

● Reactome

● Biokarta

● GEO

● ArrayExpress

● Manualy Curted Data

● HPRD

● MirBase

● MirTarBase

● OMIM

● Mesh

● FDA

● NCI

● NCCN

● что вспомнил!

Использованнные инструменты и базы данных:

Нужно уметь задавать правильные вопросы:

• Что и зачем мы хотим получить из огромного количества

информации?

• Как это сделать?

Что пошло не так внутри клетки конкретного организма?

• биомаркеры

прогностические

диагностические

Кто виноват?

• гены-мишени/мутации

• сигнальные каскады

Как исправить?

• лекарственные препараты

• гайд-лайны

Вначале была

база данных

Надо бы это все визуализировать

Генная сеть TP53 на GraphViz

Очень много информации на одном экране.

Проблема: получается сложно и непонятно

Что делать?

Создали графическую и цветовую нотацию:

Опять инфохаос

Связали Ген-РНК-Белок-микроРНК в единые сущности

А что будет, если использовать открытые базы? данных?

Информация об узле Информация о ребре

Информация о генной сети

Все равно все очень сложно и непонятно.

Фильтры

Планируем добавить фильтры:

● Тканевая специфичность

● Cut-off по уровням экспрессии

● По сигнальным каскадам

Колоректальный рак

Gene Ontology?

MirOB Ontology!

Cisplatin resistance gene network

Антагонизм MIR34A и MIR21

Кратчайший путь: PAX6 => OPTN

Потенциальные пути: PAX6 => OPTN

Случайно уронили SNPPer

Лекартсва, действующие на мишени

http://omictools.com/rna-seq-c1212-p1.html

RNA-seq analysis

http://omictools.com/gene-expression-array-c1210-p1.html

Gene expression microarray analysis

MirOB -- инструмент анализа генных сетей

http://mirob.interactome.ru

Что дальше

● Динамическая визуализация генных сетей● Градации по экспрессионным уровням на генной сети● Анализ “сырых” данных в облаке (Arrays & RNA-seq)● GWAS анализ● Имплементация основных мировых гайд-лайнов

лечения онкозаболеваний● Распределенные вычисления

Полноценный workflow от загрузки любых данных, до понятного отчета.

Александр Фокин

bifurc8@gmail.com

http://mirob.interactome.ru

+7 910 452 44 84