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文獻(xiàn)講解WGCNA研究思路,,拿走不謝

 生物_醫(yī)藥_科研 2019-06-03

通過共表達(dá)分析鑒定了與胰腺癌的進(jìn)展和預(yù)后

相關(guān)的10個(gè)hub基因

Ten hub genes associated with progression and?prognosis of pancreatic carcinoma identified by?co-expression analysis.

親愛的小伙伴們,,好久不見了呦,甚是想念,,今天為大家分享一篇有關(guān)胰腺癌的進(jìn)展以及預(yù)后研究的文章,該文章于2018年發(fā)表在International?Journal of Biological Sciences雜志上,,

影響因子為4.057,。

首先,小編先帶大家簡單了解一下該文章的目的以及主要內(nèi)容,,我們知道胰腺導(dǎo)管腺癌(PDAC)是癌癥死亡的第四大原因,,并且時(shí)刻威脅著人類的健康,因此作者對胰腺癌進(jìn)行了研究,。首先,,作者選擇數(shù)據(jù)集GSE62452進(jìn)行差異表達(dá)分析,,應(yīng)用WGCNA對得到的差異表達(dá)基構(gòu)建共表達(dá)網(wǎng)絡(luò),篩選出了與PDAC分期相關(guān)的模塊,。然后作者結(jié)合共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)和PPI網(wǎng)絡(luò),,篩選了36個(gè)候選基因。接下來,,作者在使用GSE62452和TCGA數(shù)據(jù)集進(jìn)行生存和回歸分析后,,鑒定了與PDAC進(jìn)展密切相關(guān)的10個(gè)hub基因(CCNA2,CCNB1,,CENPF,,DLGAP5,KIF14,,KIF23,,NEK2,RACGAP1,,TPX2和UBE2C),。作者根據(jù)Oncomine數(shù)據(jù)庫和HPA,發(fā)現(xiàn)以上分析得到的hub基因在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上與正常組織相比在胰腺癌中過表達(dá),,并繪制了ROC曲線并計(jì)算AUC以區(qū)分復(fù)發(fā)和非復(fù)發(fā)PDAC,。最后,作者進(jìn)行了功能富集分析和GSEA分析,,兩者均表明細(xì)胞周期在PDAC中起著至關(guān)重要的作用,。

該研究的流程圖如下所示:

結(jié)果展示:

結(jié)果一:訓(xùn)練集的評估以及臨床數(shù)據(jù)

作者應(yīng)用WGCNA R包進(jìn)行質(zhì)量檢查,沒有從GSE62452數(shù)據(jù)集中去除數(shù)據(jù)并基于PDAC中腫瘤樣本和非腫瘤樣本之間差異表達(dá)基因的表達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行了聚類,。圖中顯示了4種類型的臨床數(shù)據(jù),,包括組織學(xué)分級(jí),腫瘤病理分期,,生存月數(shù)和PDAC患者的生存狀態(tài),。

結(jié)果二:DEGs篩選

作者在數(shù)據(jù)預(yù)處理和質(zhì)量評估之后,從訓(xùn)練集GSE62452中的69個(gè)樣本中獲得表達(dá)矩陣,。在FDR <0.05和| log="" 2="" fc="" |="">

結(jié)果三:加權(quán)共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和關(guān)鍵模塊識(shí)別

作者應(yīng)用R中的“WGCNA”包通過平均連鎖聚類將具有相似表達(dá)模式的DEG放入模塊中,,并且基于PDAC的組織學(xué)等級(jí)總共鑒定了5個(gè)模塊,然后使用2種方法來測試每個(gè)模塊與PDAC進(jìn)展之間的相關(guān)性,。最后作者發(fā)現(xiàn)黃色模塊是與PDAC疾病進(jìn)展最相關(guān)的模塊,。

結(jié)果四:在黃色模塊中識(shí)別Hub基因

作者將總共43個(gè)與黃色模塊高度連接的基因鑒定為候選hub基因。此外,,作者還根據(jù)STRING數(shù)據(jù)庫,,通過Cytoscape構(gòu)建黃色模塊中所有基因的蛋白質(zhì) - 蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)(PPI),最終作者篩選出36個(gè)常見的網(wǎng)絡(luò)基因作為待進(jìn)一步分析和驗(yàn)證的候選基因,。

結(jié)果五:hub基因的生存分析和回歸分析

作者應(yīng)用數(shù)據(jù)集GSE62452包含的69個(gè)胰腺腫瘤和mRNAseq數(shù)據(jù)以及TCGA中146例PDAC患者的信息,,分別進(jìn)行了生存分析和回歸分析,。最后在36個(gè)候選基因中識(shí)別了10個(gè)真實(shí)的hub基因(CCNA2,CCNB1,,CENPF,,DLGAP5,KIF14,,KIF23,,NEK2,RACGAP1,,TPX2和UBE2C),。

數(shù)據(jù)集GSE62452中真實(shí)中hub基因的生存分析:

TCGA數(shù)據(jù)集中真實(shí)hub基因的生存分析:

數(shù)據(jù)集GSE62452中真實(shí)hub基因的表達(dá)水平與PDAC疾病進(jìn)展之間的相關(guān)性:

TCGA數(shù)據(jù)集中真實(shí)hub基因的表達(dá)水平與PDAC的疾病進(jìn)展之間的相關(guān)性:

結(jié)果六:真正的hub基因驗(yàn)證和效能評估

基于Oncomine數(shù)據(jù)庫,作者發(fā)現(xiàn),,與正常組織相比,,胰腺癌中真實(shí)hub基因的表達(dá)顯著升高。此外,,從The Human Protein Atlas數(shù)據(jù)庫獲得的免疫組織化學(xué)染色也證實(shí)了實(shí)際hub基因表達(dá)的失調(diào),。

此外,作者繪制了ROC曲線以評估真實(shí)hub基因以區(qū)分復(fù)發(fā)性和非復(fù)發(fā)性PDAC以及腫瘤和正常組織的能力,。其中10個(gè)基因的AUC值大于0.5,。

結(jié)果七:功能富集分析

GO分析結(jié)果顯示這些基因在有絲分裂核分裂和細(xì)胞分裂這兩個(gè)生物學(xué)過程中顯著富集,在KEGG通路分析中細(xì)胞周期最顯著富集,。

結(jié)果八:基因集富集分析(GSEA)

為了確定PDAC中真正的hub基因的潛在功能,,作者應(yīng)用GSEA來搜索高表達(dá)樣本中富集的KEGG通路。結(jié)果顯示富集到了6個(gè)基因集,,“細(xì)胞周期”,,“DNA復(fù)制”,“錯(cuò)配修復(fù)”,,“蛋白酶體”,,“同源重組”和“堿基切除修復(fù)”。

結(jié)論:本研究可能有助于改善PDAC患者的治療決策,,風(fēng)險(xiǎn)分層,,并對PDAC患者的預(yù)后預(yù)測具有一定的指導(dǎo)意義。

好啦,,這篇文章就簡單介紹到這里啦,,感興趣的小伙伴可以認(rèn)真研讀呦!

參考文獻(xiàn):Ten hub genes associated with progression and?prognosis of pancreatic carcinoma identified by?co-expression analysis.

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