Практикум №6

1. Входные данные

В моем списке представлено 25 генов.

Из того, что мне удалось прочитать в UniProt, я понял, что все эти гены различным образом связаны с метаболизмом гликогена: они образуют взаимосвязанную сеть, регулирующую весь цикл метаболизма гликогена. Они обеспечивают два противоположных процесса: синтез гликогена и гликогенолиз. Таким образом, например есть гены, экспрессия которых в разных тканях отличается, например В печени (GYS2, PYGL) – поддержание уровня глюкозы в крови и энергетический гомеостаз всего организма, В мышцах (GYS1, PYGM, PHKA1) – быстрая мобилизация энергии для сокращения

Gene Ontology

С помощью GO(меня перекинуло на panther) я провел анализ обогащения терминами, а также выяснил, прочитав термины, что как я и написал выше, данные гены относятся к процессу метаболизма, синтеза, позитивной регуляции, а также катаболизма гликогена.

Также мы видим, что коэффициент Fold Enrichment > 100 наблюдается у 11-ти терминов, что означает, что это биологически значимые и что данный биологический процесс по сути уникален для исследуемой группы. Другими словами, такое сильное обогащение указывает на ключевые регуляторные и центральные пути, которые специфичны для моего набора генов. А по очень малым значениям p-value можно судить о надежности представленных данных.

GO не расширила спектр функций и не сильно увеличила объем имеющейся у меня информации про данные гены, которую нельзя было бы найти на UniProt или NCBI. Зато подтвердила ход мыслей, в отношении связи этих генов и гликогена.

Reactome

С помощью Reactome я выяснил, что помимо процессов, связанных с гликогеном, данные гены также участвуют и во множестве другим процессов, но самым надежным процессом, с точки зрения существования и связи (исходя из раскраски по уменьшению p-value), помимо метаболизма углеводородов (вывод о значимости и существовании данного процесса сделан на основании результатов выше), стала связь генов с имунной системой.

В особенности хочу выделить заострить внимание на рисунке 5, где видно, что у исследуемых генов прслеживается сильная связь с TLR - Toll подобными рецепторами, которые являются белковыми рецепторами, играющими ключевую роль в во врожденном иммунитете, а именно они являются одними из главных компонентов системы распознаванияч патогенов в организме.

Какая же связь между TLR и синтезом гликогена, раз уж я начал с него. (информация взята с сайта NCBI и ScienceDirect): Активация TLR в иммунных клетках может приводить к метаболическому перепрограммированию, включая изменения в метаболизме гликогена. При активации TLR происходит усиление гликолиза и изменение активности ферментов, регулирующих синтез и распад гликогена. Также дендритные клетки и некоторые популяции макрофагов могут накапливать гликоген, и это накопление меняется при активации TLR. Гликоген служит быстрым источником энергии при иммунном ответе. То есть можно предположить, что эти процессы важны в понимании метаболических заболеваний по типу диабета.

Еще меня заинтересовала дегрануляция нейтрофилов, видно на рисунке 4. Так как процесс дегрануляции энергозатратен, нужно много АТФ, а тут уже и гликоген пригодится.

Вывод

При помощи GO были получены первичные данные (скорее даже потдверждены), о том, за что отвечают исследуемые мной гены, а также проведен анализ обогащения терминами, благоджаря в том числе которому и было подтверждено, что гены неким образом связаны с гликогеном. При помощи же Reactome я смог найти связь между метболизмом гликогена и другими процессами в организме, именно Reactome позволил визуализировать и после предположить и проследить связь описанных ранее процессов.

PS. Мое оформление сайта - уже само по себе шутка))))