Занятие 5. Реконструкція мереж біомолекул за даними експресії =============================================== !!! Каждая група берет для анализа свой список генов (см.на сайте) БГ - список 1 БМ - список 2 БХ - список 3 БФ - список 4 в списках собраны символы генов / Official / Gene Symbols ------------ Задание 1. Ресурс NetworkAnalyst ------------------------ http://www.networkanalyst.ca --------------------------------------------- На круговой схеме кликнуть верхний кружок слева Gene list Input --- В открывшемся окне заполнить поля Specify Organism --> H.Sapiens Set ID type --> Official Gene Symbol В окно по центру (For multiple gene lists, add...) --> скопировать гены из списка для вашей группы с сайта факультета --> Upload -------------------------- Затем !!! справа внизу кликнуть --> Proceed -------------------------------- На открывшейся странице выбрать (крайняя правая колонка с вариантами, начинается сверху Generic PPI..., далее внизу найдите- раздел Gene Coexpression Networks--> Tissue-specific Coexpression Выберите ткань в открывшемся окошке (в колонке Tissue вместо Not specified) Artery (aorta) --> Ok 1-1? пока идет обработка запроса, опишите биологический смысл сети, которую вы будете изучать (исходя из задачи, которую вы задали программе) В открывшемся окне таблица с несколькими строками 1-2? -сколько в таблице сетей (строки в таблице) - нижняя строка subnetwork___ 1-3? -опишите subnetwork1 - число участников в ней (nodes), сколько связей (edges) и сколько узлов (seeds) справа внизу кликнуть --> Proceed --- Слева в новом окне есть раздел Node Explorer 1-4? - Какой белок (см. колонку Name) имеет больше всего взаимодействий (первый в таблице) , укажите для него степень связи (Degree) Если на него кликнуть (поставить метку слева), рисунок центрируется относительно этого белка, видно, что он расположен в узле сети, окружен белым вокруг красного. -------------------- Справа есть несколько опций, сейчас открыто окно function Explorer, БД KEGG Выберите Database=GO:MF --> Submit снизу появится таблица с указанием молекулярных функций, которые преобладают в данной сети поставьте галочку напротив первой функции в таблице При этом появляется отметка в сети - меняется цвет кружков с генами на картинке (цвет выделения указан будет справа от Р, обычно синий, т.к. по умолчанию кружки в красно-желтой гамме). 1-5?- по таблице справа: сколько генов выделено (Hits) в этой строке из скольки возможных белков для организма (например 3/109 - 3 гена в сети из возможных 109 в геноме с этой функцией) 1-6? Не кликая на кружок, просто наведите мышку на самый крупный кружок синего цвета (в рамках картинки с сетью). Выпишите символ гена для этой функции ------------ слева внизу есть окошко Current Selections 1-7? какой по счету символ гена, который вы выписали в 1-6? Найдите этот ген в таблице слева Node Explorer 1-8? какая у него степень связанности (Degree) ------------------ Найдите на рисунке какой-то отдельный кластер (ветку) на периферии, кликните мышкой правой кнопкой, выберите Delete node Убрать определенный кластер можно также через таблицу Node Explorer (выбрать ряд белков и далее кликнуть вверху таблицы Delete) ----------------------------------------------------- Управление рисунком ведется по опциям сверху Слева вверху есть указание на сеть, в которой вы находитесь сейчас- subnetwork1. ------------------------------- выбрать слева Background = White (слева вверху) Справа - вверху опция Download 1-9? какие форматы предлагаются, в которых можно сохранить данный рисунок -------------- слева на самом рисунке с сетью есть инструменты Например есть увеличение-уменьшение, лассо Кликните на 3D (подождите, пока загрузится!!) ------------------------ 1-10 как можно процитировать данный ресурс (перейти на Home --> под круговой схемой и разделом News & Updates - раздел Please Cite)- запишите автора и год - самый новый из списка 1-11? какая версия ресурса сейчас актуальна ========================================================================================================== Задание 2. Познакомиться с инструментом Expression2Kinases (X2K): по списку экспрессируемых генов реконструировать сети регуляции транскрипции и белок-белковых взаимодействий на основании известных взаимодействий, содержащихся в базах данных. Путь поиска- онлайн версия Expression2Kinases --> http://amp.pharm.mssm.edu/X2K/ --------------------------------------------- Цитирование 2-1 библиографические данные статьи (первый автор, год), на которую следует ссылаться, если Вы использовали Expression2Kinases-web в Ваших исследованиях (X2K publication). --------------- Скопировать список генов и вставить в окно Genes list. появится число генов в списке 2-2 запишите это число -- --> Submit ------------------- сначала в результатах вы увидите анализ онтологий по транскрипционным факторам, Step 1 перейдите на закладку--> Table 2-3? выпишите название ТФ первого в таблице и сколько всего у него мишеней (преобладают в списке) ------ далее будет показана сеть взаимолдействий белков (Step 2), найдите в сети белок-ТФ, который вы выписали в 2-3, наведите на него мышку, 2-4? есть ли от него связь к другому ТФ, выделенному красным, если есть - запишите -------------- далее - (Step 3) анализируется связь с киназами Переключитесь на таблицу 2-5? выпишите название киназы,первой в списке и количество ее субстратов 2-6? сколько всего киназ связано с белками из списка (под таблицей см. Showing 1 to 10 of ____ entries ---------------- Общая сеть показана в шаге 4 Step 4. eXpression2Kinases Network 2-7? сколько всего киназ указано на схеме (если больше 10, напишите "больше 10", точно не считайте) наведите мышку на самый крупный значок (синий) с киназами 2-8? название данной киназы 2-9? со сколькими ТФ она взаимодействует (красный цвет) Сделайте общий вывод исходя из того, что список генов, который вы используете, был получен как список генов, экспрессия которых усилилась при определенном воздействии. 2-10? Что могут означать полученные сети взаимодействия в плане регуляции экспрессии данных генов. ====================================== Задание 3. Интегральный инструмент для построения сетей OmicsNet https://www.omicsnet.ca/OmicsNet/home.xhtml под картинками с вариантами есть раздел Please Cite 3-1? назовите авторов и год публикации вернитесь наверх страницы Мы работаем с первым вариантом сетей - гены и протеины Кликните на Genes/Proteins Загрузите список генов (аналогично первому заданию - скопировать в окно, выбрать организм человека, тип - офиц.символ генов, кликнуть Upload) интерфейс сходен с NetworkAnalyst, т.к. разработчики из одной научной организации Далее кликнуть на кнопку Proceed В таблице, которая появится убрать в первой строке единицу (поставить -) а в нижней строке TF-gene interactions поставить "1" >> Submit (посредине под табл.) в правом нижнем углу кликнуть >> Proceed Загружается сеть. При наличии субсетей будут также появляться круги разного цвета кроме самой сети. Сеть содержит ТФ, связанные с регуляцией заданного списка генов. Опишите результат: 3-2? назовите белки, связанные друг с другом больше всего через ТФ (см. табл. слева Node Table) - выпишите первые два с указанием степени связанности Сами ТФ на схеме сети указаны зеленым, а гены - розовым. в таблице выделяйте по очереди белки (поставьте галочку слева), начиная с первого, пока не выделится зеленый кружок (он может быть и первым, все зависит от сети) 3-3? какой ТФ наиболее связан с данным списком генов Схема автоматически центрируется вокруг выделенного белка Справа вверху в разделе Enrichment analysis указано >> KEGG кликните >> Submit 3-4? какой процесс наиболее представлен в сети 3-5? Сколько генов (хитов) из списка вовлечено в данный процесс кликните на первую строку, выделятся синим цветом данные гены 3-6? был ли выделен ТФ, который сейчас в центре схемы Вверху есть опция Layout Сейчас активен вариант Force-module Переключите на Layered Если есть субсети, выделите одну из них: внизу справа в разделе Module Explorer указаны цвета для субсетей кликните на какую-то (если есть выбор, лучше взять цвет не зеленый и не красный) 3-7? назовите один наиболее связанный ген из плоскости с розовыми кружочками и один из плоскости с зелеными кружочками (ТФ) 3-8? сравните форматы, в которых можно сохранить сеть (вверху опция Download) с теми, что были в первом задании кликните на Spherical Подождите !!! 3-9? вся ли сфера занята сетью? верните на первый вариант представления (Force-module) в меню на сером фоне слева на схеме сети есть нижняя иконка со стрелочкой - это возможность создания анимации кликните когда анимация остановится, 3-10? сколько символов генов показано на сети (если больше 10 пишете, что больше 10, не считайте точно) =========================================== Дополнительно Задание 4. Познакомиться с инструментом Sets2Networks: реконструировать сеть коэкспрессируемых генов. http://www.maayanlab.net/S2N/create.html Набор генов взят из исследования GDS4938 ---------------------- Реконструкция генной сети Открыть файл GDS-for-Set, скопировать полностью (Ctrl+A, Ctrl+C, Ctrl+V) в окно Sets2Networks. --> Create Network 4-1 под рисунком есть таблица, в которой прописаны пары взаимодействующих белков в порядке убывания вероятности связывания запишите первую пару символов (Source Target) 4-2 В каких форматах можно загрузить файл сети (справа внизу под рисунком сети)? 4-3 Чему равна наибольшая вероятность существования связей между парой генов (таблица под рисунком: Score, в долях от единицы)? 4-4 Опишите биологический смысл сети, которую вы построили ---------------------