IPA应用案例九——芯片数据分析

2017-05-18 17:37:07 来源:源资科技市场部

新闻摘要:细胞增殖和凋亡的基因调控对慢性淋巴细胞白血病(Chronic lymphocytic leukemia,CLL)十分重要,甲状腺激素受体互作因子(Thyroid hormone receptor interactors,TRIPs)对细胞周期很重要,但是TRIR家族新成员TRIP13的可能性功能尚不明确。本文使用Ingenuity Pathway Analysis(IPA)软件根据芯片数据,分析TRIP13可能性生物功能和参与的通路。

IPA分析TRIP13参与的通路与生物功能


背景
      细胞增殖和凋亡的基因调控对慢性淋巴细胞白血病(Chronic lymphocytic leukemia,CLL)十分重要,甲状腺激素受体互作因子(Thyroid hormone receptor interactors,TRIPs)对细胞周期很重要,但是TRIR家族新成员TRIP13的可能性功能尚不明确。本文使用Ingenuity Pathway Analysis(IPA)软件根据芯片数据,分析TRIP13可能性生物功能和参与的通路。


实验方法与材料
1.细胞系
      淋巴细胞白血病细胞B细胞Granta-519与 JVM-2。


2.芯片基因表达分析
      JVM-2细胞感染TRIP13-KD(敲除TRIP13)后,提取总RNA,然后进行相关实验获得生物素修饰的扩增RNA,纯化,定量,与Human Genome U133 plus 2.0 Array基因芯片(Affymetrix, USA)杂交,扫描并分析芯片信号。
      (其他实验方法与材料见原文。)


IPA分析芯片数据结果
1.由IPA分析的疾病与功能结果推测TRIP13很可能对促进细胞增殖十分重要

  与对照组数据相比,TRIP13敲除的JVM-2细胞有231个表达上调基因与474个表达下调基因,见图1(G)。IPA分析这些差异表达基因,疾病与功能分析结果显示TRIP13主要与细胞数量、细胞死亡和细胞生长相关,尤其是血细胞或淋巴细胞,如图1(H)所示。“quantity of cells”、“quantity of blood cells” 与“quantity of leukocytes”功能被抑制,“organismal death”与“growth failure”功能被激活。这表明TRIP13很可能对促进细胞增殖十分重要。

 

图1 (G)TRIP13敲除的JVM-2细胞基因表达图谱,|Fold Change|>1.5,p<0.05。(H)IPA分析差异表达基因所得的疾病与功能分析结果,红色表示激活,蓝色表示抑制。


2.TRIP13参与的通路
      IPA分析得到的经典通路结果显示,几个重要的通路与肿瘤发展、细胞凋亡相关,例如,“induction of apoptosis by HIV1”、“p53 signaling”与“PPAR signaling”通路被激活,而与DNA修复和致癌性功能相关的通路,例如,“ATM signaling”与“colorectal cancer Metastasis signaling”被抑制,见图2。结合其他分析结果发现,TRIP13能够通过抑制细胞凋亡促进或保持细胞恶性肿瘤。

 

图2 IPA分析差异表达基因的通路结果,红色(A)表示激活,蓝色(B)表示抑制。


3.c-MYC上调TRIP13转录
      为了阐明TRIP13在CLL细胞中表达上调机制,使用IPA软件分析芯片数据,根据上游分析结果预测TRIP13敲除后,c-MYC下游信号传导通路及其生物功能被抑制。C-MYC是原癌基因,与CLL起源相关。本文发现TRIP13 5’端区域具有2个c-MYC结合位点(chr5: 884008-884028 strand (+) 与chr5: 884117-884131 strand (-))。由此可得到假设:c-MYC影响TRIP13在CLL细胞过表达。实验检测c-MYC调控TRIP13转录,发现TRIP13 mRNA水平在MYC过表达细胞中显著增加,在MYC沉默的细胞内却降低,这进一步表明c-MYC上调TRIP13转录。

 

图3 C-MYC是TRIP13在CLL细胞内的一个可能性上游调控子,图示网络根据Ingenuity IPA数据库与芯片数据的重叠数据构建, JVM-2细胞的TRIP13敲除后,调控因子c-MYC与靶基因的调控网络。


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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