Экспрессия и коэкспрессия онкобелков

Экспрессия и коэкспрессия онкобелков

Сеть коэкспрессии генов — Gene co-expression network

Гена коэкспрессия сеть (GCN) представляет собой неориентированный граф , где каждый узел соответствует гене , и пара узлов соединены с ребром , если существует значительная совместная экспрессия связь между ними. Имея профили экспрессии генов для нескольких образцов или экспериментальных условий, сеть коэкспрессии генов может быть построена путем поиска пар генов, которые демонстрируют аналогичный образец экспрессии во всех образцах, поскольку уровни транскриптов двух совместно экспрессируемых генов подниматься и опускаться вместе по образцам. Сети коэкспрессии генов представляют биологический интерес, поскольку коэкспрессируемые гены контролируются одной и той же программой регуляции транскрипции, функционально связаны или являются членами одного и того же пути или белкового комплекса.

Направление и тип отношений коэкспрессии не определены в сетях коэкспрессии генов; тогда как в генной регуляторной сети (GRN) направленное ребро соединяет два гена, представляя биохимический процесс, такой как реакция, трансформация, взаимодействие, активация или ингибирование. По сравнению с GRN, GCN не пытается вывести причинно-следственные отношения между генами, а в GCN края представляют только отношения корреляции или зависимости между генами. Модули или сильно связанные подграфы в сетях коэкспрессии генов соответствуют кластерам генов, которые имеют схожую функцию или участвуют в общем биологическом процессе, который вызывает множество взаимодействий между собой.

Сети коэкспрессии генов обычно строятся с использованием наборов данных, генерируемых высокопроизводительными технологиями профилирования экспрессии генов, такими как Microarray или RNA-Seq .

Содержание

  • 1 История
  • 2 Построение сетей коэкспрессии генов
    • 2.1 Мера совместного выражения
    • 2.2 Выбор порога
  • 3 Смотрите также
  • 4 Ссылки

История

Концепция сетей коэкспрессии генов была впервые введена Баттом и Коханом в 1999 г. как релевантные сети . Они собрали данные измерений медицинских лабораторных тестов (например, уровень гемоглобина) для ряда пациентов, и они вычислили корреляцию Пирсона между результатами для каждой пары тестов, и пары тестов, которые показали корреляцию выше определенного уровня, были связаны в сеть (например, уровень инсулина с сахаром в крови). Бьют и Кохан использовали этот подход позже, используя взаимную информацию в качестве меры коэкспрессии и используя данные об экспрессии генов для построения первой сети коэкспрессии генов.

Построение сетей коэкспрессии генов

Было разработано большое количество методов для построения сетей коэкспрессии генов. В принципе, все они следуют двухэтапному подходу: вычислению меры совместного выражения и выбору порога значимости. На первом этапе выбирается мера коэкспрессии, и с помощью этой меры для каждой пары генов рассчитывается оценка сходства. Затем определяется порог, и пары генов, которые имеют показатель сходства выше, чем выбранный порог, считаются имеющими значительную взаимосвязь коэкспрессии и связаны ребром в сети.

Входные данные для построения сети коэкспрессии генов часто представлены в виде матрицы. Если у нас есть значения экспрессии генов m генов для n образцов (условий), входными данными будет матрица m × n , называемая матрицей экспрессии. Например, в эксперименте с микрочипами значения экспрессии тысяч генов измеряются для нескольких образцов. На первом этапе между каждой парой строк в матрице выражений вычисляется оценка сходства (мера совместного выражения). Результирующая матрица представляет собой матрицу размера m × m, называемую матрицей подобия. Каждый элемент этой матрицы показывает, насколько одинаково изменяются уровни экспрессии двух генов. На втором этапе элементы в матрице сходства, которые превышают определенный порог (т. Е. Указывают на значимое совместное выражение), заменяются на 1, а остальные элементы заменяются на 0. Результирующая матрица, называемая матрицей смежности, представляет собой график. построенной сети коэкспрессии генов. В этой матрице каждый элемент показывает, связаны ли два гена в сети (элементы 1) или нет (элементы 0).

Мера совместного выражения

Значения экспрессии гена для разных образцов могут быть представлены в виде вектора, таким образом, вычисление меры коэкспрессии между парой генов аналогично вычислению выбранной меры для двух векторов чисел.

Коэффициент корреляции Пирсона , взаимная информация , коэффициент ранговой корреляции Спирмена и евклидово расстояние — четыре наиболее часто используемых показателя коэкспрессии для построения сетей коэкспрессии генов. Евклидово расстояние измеряет геометрическое расстояние между двумя векторами и, таким образом, учитывает как направление, так и величину векторов значений экспрессии генов. Взаимная информация измеряет, насколько знание уровней экспрессии одного гена снижает неопределенность в отношении уровней экспрессии другого. Коэффициент корреляции Пирсона измеряет тенденцию двух векторов к увеличению или уменьшению вместе, давая меру их общего соответствия. Ранговая корреляция Спирмена — это корреляция Пирсона, рассчитанная для рангов значений экспрессии генов в векторе экспрессии генов. Также использовались некоторые другие меры, такие как частичная корреляция , регрессия и комбинация частичной корреляции и взаимной информации.

У каждой из этих мер есть свои преимущества и недостатки. Евклидово расстояние не подходит, когда абсолютные уровни функционально связанных генов сильно различаются. Более того, если два гена имеют стабильно низкие уровни экспрессии, но в остальном коррелируют случайным образом, они все равно могут казаться близкими в евклидовом пространстве. Одним из преимуществ взаимной информации является то, что она может обнаруживать нелинейные отношения; однако это может стать недостатком из-за обнаружения сложных нелинейных отношений, которые не выглядят биологически значимыми. Кроме того, для вычисления взаимной информации необходимо оценить распределение данных, для чего требуется большое количество выборок для хорошей оценки. Коэффициент ранговой корреляции Спирмена более устойчив к выбросам, но, с другой стороны, он менее чувствителен к значениям выражений, и в наборах данных с небольшим количеством выборок может обнаруживать много ложных срабатываний.

Читайте также:  Анальгин от головной боли можно ли и как принимать

Коэффициент корреляции Пирсона — самый популярный показатель коэкспрессии, используемый при построении сетей коэкспрессии генов. Коэффициент корреляции Пирсона принимает значение от -1 до 1, где абсолютные значения, близкие к 1, показывают сильную корреляцию. Положительные значения соответствуют механизму активации, при котором экспрессия одного гена увеличивается с увеличением экспрессии его коэкспрессируемого гена, и наоборот. Когда значение экспрессии одного гена уменьшается с увеличением экспрессии его совместно экспрессируемого гена, это соответствует основному механизму подавления и будет иметь отрицательную корреляцию.

У меры корреляции Пирсона есть два недостатка: она может обнаруживать только линейные отношения и чувствительна к выбросам. Более того, корреляция Пирсона предполагает, что данные по экспрессии генов имеют нормальное распределение. Song et al. предложили двухвесовую среднюю корреляцию (бикор) в качестве хорошей альтернативы корреляции Пирсона. «Бикор — это мера корреляции на основе медианы, более надежная, чем корреляция Пирсона, но часто более мощная, чем корреляция Спирмена». Кроме того, было показано, что «большинство пар генов удовлетворяют линейным или монотонным отношениям», что указывает на то, что «сети взаимной информации могут быть безопасно заменены сетями корреляции, когда дело доходит до измерения взаимосвязей коэкспрессии в стационарных данных».

Выбор порога

Для выбора порога при построении сетей коэкспрессии генов использовалось несколько методов. Простой метод определения порога состоит в том, чтобы выбрать пороговое значение совместного выражения и выбрать отношения, в которых их совместное выражение превышает это пороговое значение. Другой подход заключается в использовании Z-преобразования Фишера, которое вычисляет z-оценку для каждой корреляции на основе количества выборок. Затем этот z-показатель преобразуется в p-значение для каждой корреляции, и для p-значения устанавливается пороговое значение. Некоторые методы переставляют данные и вычисляют z-оценку, используя распределение корреляций, обнаруженных между генами в переставленном наборе данных. Также использовались некоторые другие подходы, такие как выбор порога на основе коэффициента кластеризации или теории случайных матриц.

Проблема с методами, основанными на p-значении, заключается в том, что окончательное пороговое значение p-значения выбирается на основе статистических процедур (например, p-значение 0,01 или 0,05 считается значимым), а не на основании биологической информации.

WGCNA — это структура для построения и анализа сетей взвешенной коэкспрессии генов . Метод WGCNA выбирает порог для построения сети на основе безмасштабной топологии сетей коэкспрессии генов. Этот метод создает сеть для нескольких пороговых значений и выбирает порог, который приводит к сети с безмасштабируемой топологией. Более того, метод WGCNA строит взвешенную сеть, что означает, что все возможные ребра появляются в сети, но каждое ребро имеет вес, который показывает, насколько значима взаимосвязь совместного выражения, соответствующая этому ребру.

Иммуногистохимическое исследование маркера ранней диагностики дисплазии с высокой степенью озлокачествления (скрининг рака шейки матки) p16NK4a + Ki-67

Описание

Иммуногистохимическое исследование маркёра ранней диагностики дисплазии с высокой степенью озлокачествления (скрининг рака шейки матки) p-16NK-4a + Ki-67 — исследование биоптата ткани, меченого антителами, под микроскопом для выявления маркёров рака шейки матки в самом начале развития болезни.

ИГХ-исследования проводят после выполнения гистологического исследования.

Иммуногистохимическое исследование
Вид морфологического исследования тканей, полученных в ходе биопсии, и меченых специфическими антителами. В основе метода лежит принцип взаимодействия «антиген-антитело». Ткань, в которой происходит патологический процесс, экспрессирует антигены. При нанесении на образец ткани антител, образуется комплекс «антиген-антитело». Благодаря меткам, он становится доступным для визуализации. Врач-патоморфолог определяет в исследуемой ткани локализацию клеток, гормонов и их рецепторов, ферментов, иммуноглобулинов, компонентов клеток и отдельных генов.

ИГХ-исследования выполняют для:

  • проведения дифференциальной диагностики злокачественных новообразований;
  • определения гистогенеза опухоли;
  • определения темпа роста и прогноза опухоли;
  • определения возможности применения гормональных препаратов в лечении опухоли;
  • выявления ответа на таргетную терапию.

Рак шейки матки
Рак шейки матки — группа новообразований, растущих из эпителия экзоцервикса и слизистой шеечного канала. Имеет злокачественную природу.

Читайте также:  Когда астения действительно опасна - Лайфхакер

Рак шейки матки встречается у женщин возраста 40-60 лет, однако, в последнее время замечено значительное «омоложение» патологии. Возраст, когда обнаруживаются первые признаки рака, составляет 30–40 лет. В этом возрасте заболевание проявляется агрессивно: оно склонно давать ранние метастазы и рецидивы.

Причинызлокачественной трансформации эпителия шейки матки:

  • ранняя активная половая жизнь;
  • частая смена половых партнеров;
  • применение гормонсодержащих контрацептивных препаратов;
  • инфекции, передающиеся половым путем;
  • носительство вирусов папилломы человека (ВПЧ);
  • частые роды;
  • курение;
  • нарушение гормонального фона, провоцирующее структурные перестройки шейки матки (псевдоэрозия).

В цервикальном канале злокачественные новообразования обнаруживаются реже. Причины патологических изменений — это хроническое воспаление слизистой, образование полипов, нарушения гормонального фона. Новообразования эндоцервикса характерны для женщин старшей возрастной группы.

В большинстве случаев рак шейки матки развивается на фоне дисплазий шейки матки — CIN, которая обусловлена инфицированием вирусом папилломы человека высокоонкогенного типа. Дисплазии никак себя не проявляют или могут маскироваться иными заболеваниями. В большинстве случаев они не сопровождаются симптоматикой и могут быть выявлены случайно.

Прогноз выживаемости и выбор терапии зависит от стадии, на которой болезнь была обнаружена.

Своевременное выявление изменений, предшествующих раковым, позволяет провести радикальное лечение.

Существует закономерность разрастания рака шейки матки и активность белка p-16INK-4a.

p-16INK-4a
В норме протеин p-16ink-4a в клетках эпителия продуцируется в незначительных количествах и при анализе не определяется.

При заражении ВПЧ, вирус встраивается в геном клетки-хозяина и изменяет процессы ее деления и синтеза веществ. В результате клетки эпителия находятся в состоянии постоянной гиперэкспрессии p-16ink-4a. Его обнаружение свидетельствует о неконтролируемой пролиферации эпителиальных клеток и может считаться началом онкологического процесса. Белок p-16INK-4a является достоверным и надежным маркёром оценки риска прогрессирования CIN и развития рака шейки матки. Его определение позволяет выявить и пролечить женщин с предраковой патологией, что снижает заболеваемость.

После проведённого лечения анализ имеет прогностическое значение и определяет вероятность возникновения рецидива.

Ki-67
Ki-67 — это маркёр пролиферативной активности опухоли. Он показывает, насколько агрессивен рост опухоли.

  • до 15% — низкая «агрессивность», назначение гормонотерапии;
  • более 30% — высокая «агрессивность» опухоли, показано химиотерапевтическое лечение.

Показания к проведению ИГХ-исследования:

  • наличие подозрительного образования в слизистой шейки матки;
  • наличие в анамнезе болезней, вызванных ВПЧ;
  • высокая степень дисплазии эпителия шейки матки, выявленной в результате рутинной биопсии;
  • выявление прогрессии рака шейки матки.

Подготовка
Материалом для исследования являются парафиновый блок и предметные стёкла. В случае если материалом является образец ткани в растворе формалина, дополнительно должна быть выполнена услуга изготовления стёкол.

При проведении гистологического исследования в сторонней лаборатории, необходимо обязательно предоставить протокол гистологического исследования.

Интерпретация результатов
Ответ выдаётся в виде описания микропрепарата, применяемых красителей. Он содержит заключение, в котором указано количество белка p16INK4a и индекс белка ki-67. Заключение может интерпретировать только врач, направивший на проведение исследования.

Экспрессия — что это и как она проявляется?

Вам приходилось слышать выражения «экспрессивная девушка» или «экспрессивный танец»? Слово «экспрессия» в переводе означает выразительность, интенсивное проявление настроения и эмоций. Экспрессия еще толкуется в качестве предъявления другим людям скрытых психологических личностных особенностей для прямого наблюдения.

Определение экспрессии

Что такое экспрессия? В медицине это генетический процесс, посредством которого содержащаяся в генах информация преобразуется в определенные клеточные структуры. Экспрессивность в биологии – это неразрывно связанное с жизнедеятельностью и здоровьем человека определение, которое получает дальнейшее развитие в психологии и психотерапии. К этой же медицинско-биологической сфере относится понятие «экспрессировать» – это означает транскрибировать и транслировать ген.

Экспрессивность – это степень выраженности определенного состояния, чувства, эмоции, отношения. Понятия «экспрессивность» и «экспрессия» применяются не только в психологии, но и в театроведении, искусствоведении, если требуется подчеркивать уровень выраженности духовности. А также показать средства выражения, к примеру, живопись, музыка, архитектурные элементы. Получается, что в имеющихся определениях данных терминов есть указания на связь этого явления с душевным и духовным миром людей.

Экспрессия – это выразительность чувств и эмоций, показ внутреннего состояния путем проявления его во внешности.

Противоположным по смыслу значением является импрессивность – склонность к внутренним, а не внешним переживаниям, накоплению преимущественно отрицательных чувств. О таких людях говорят, что они держат переживания в себе, не склонны делиться эмоциями и проблемами, обиды и расстройства к ним приходят не сразу, не моментально.

Мнения о связи внутреннего мира людей и экспрессии, которые сформировались по большей части в искусствоведении и философии, дополняются психологией. Сущность этой связи в психологическом выражении видна в том, что экспрессия получает место не только сопровождения действий внешне. Она выступает частью данных явлений, формой их проявления.

Читайте также:  Вибрационная болезнь (профессиональные болезни) – симптомы, лечение, профилактика вибрационной болез

Экспрессивная девушка рассказывает что-то своей подруге

По этой причине стоит говорить об экспрессии в виде личностного образования, способа познания духовного мира личности, а также в качестве внешнего «Я».

Экспрессивное поведение

В науке под личностным экспрессивным поведением подразумевается соединение стойких и изменяющихся средств выражения, что организуются в разного рода структуры. Они перестраиваются в процессе создания социальных и психологических личностных качеств.

Подобное соединение средств включает части, которые обладают разным развитием изменений, а также отличаются уровнем требуемых усилий для этой цели. Итак, в составе личностного экспрессивного поведения содержатся части, которые обладают высоким уровнем непостоянства (мимика, интонации), в том числе средним и низким уровнями. Если человек экспрессивен, это включает и физиогномические элементы выразительности, одежда и прическа относятся к среднему уровню непостоянства. Существует также понятие «экспрессивный репертуар человека», означающий набор поз, интонаций, жестов, мимических состояний и их комбинаций для различных ситуаций общения.

Что такое экспрессивный человек? Это значит, что поведение личности представляет собой постоянно изменяющееся самоизваяние. Наше тело является зеркалом, которое отражает действие внешности и души. Внутренние перемены личности тянут за собой внешние изменения. По этой причине внешний вид не является беспорядочным сочетанием элементов, а строгим четким отражением личностных особенностей.

В экспериментальной науке привилегию получают непостоянные элементы экспрессии. Это сочетание движений, которые неустанно меняются согласно с положением и отношением человека. Подобные движения показываются с применением оптической системы. К зрительным методам общения психологами относится кинесика. Она являет собой широту движений, которая воспринимается зрительно и несет разную информацию с разных точек зрения партнеров. В ее состав включены только показательные жесты и позы с четкой семантикой.

Экспрессивных людей отличает эмоциональное, выразительное поведение

Экспрессивные действия в виде внешнего «Я» связаны с его непостоянными и стойкими подструктурами. Это действительный показатель множества черт личности. Его можно рассматривать в виде:

проявления выразительных элементов всеобщей личностной активности, которая связана с темпераментом;
выразительного состава состояний психики;
показателя модальности знаков связи одной личности с другой;
способы экспрессии качеств;
признака развитости личности как субъекта коммуникации;
показа выразительных элементов социального статуса человека;
скрытия внешних «Я» личности;
способа показа и создания допустимого поведения.

Экспрессивность личности

Экспрессивность личности – это умение ярко и живо показывать собственные чувства, эмоции и отношение. Это понятие противоположно сдержанности. По мнению А. Маслоу, в нормальной личности обе черты существуют в гармонии, балансе. Адекватная личность не просто спонтанна: она спонтанна и экспрессивна тогда, когда ей этого хочется. Она способна расслабляться, отказываться от контроля, когда это к месту. Но такая личность способна и контролировать себя, откладывать удовольствия, проявлять вежливость и т. д.

В сопутствующих экспрессивности качествах нет обдуманности, осторожности, разумности и самообладания. Ее спутниками является возбудимость, внезапность и восторженность.

Наша душа отличается природной красотой. В зависимости от качеств личности, которые обуславливают демонстрацию энергетики души, наружу выходят инстинктивность, темпераментность, восторженность. А если энергетика души обуславливается пороками, то во внешнем мире проявляется необузданность и излишняя эмоциональность.

Экспрессивная личность проявляет все эмоции и чувства ярко, несдержанно. Для нее характерна чрезмерная возбудимость.

Слово «экспрессия» пришло из латыни – expressio, что означает нагнетание и выжимание. Экспрессия является внешним выражением переживаний и эмоций в первую очередь. Сюда стоит отнести слезы, истерику, восклицания, эмоциональные жесты, печаль, крики, апатичное состояние. В лингвистике русского языка присутствует термин «экспрессема» – это стилистическая единица, которая служит для раскрытия выразительных конструкций.

В каждой культуре экспрессивность в виде личностной черты по-разному трактуется. Активно жестикулирующий испанец в странах Прибалтики будет считаться экспрессивным человеком. Но на Родине его примут за меланхоличного человека. Получается, что проявление экспрессии немало определяется особенностью культуры.

Экспрессивная личность проявляет все эмоции и чувства ярко, несдержанно

В психологии эмоциональная экспрессия – это выразительность, сила проявления чувств, переживаний. Она рассматривается в виде обширного набора средств, применяя который личность показывает свои способности другим. Экспрессию в виде показа эмоций сумели «поймать» художники-экспрессионисты. Если зрители способны видеть в работах выражение эмоций, то они считаются экспрессивными.

Заключение

Понятно, что нет такого прибора или датчика, чтобы измерить, сколько экспрессии содержится в картине художника, хореографическом танце или поведении человека. Экспрессивные действия являются зеркалом, которое отражает или показывает состояние личности. Более того, подобное поведение – это часть естественного состояния человека.

И на десерт предлагаем видео – по-настоящему экспрессивное выступление гимнасток на Кубке России по эстетической гимнастике:

Ссылка на основную публикацию
Экзофтальмометр по Гертелю К-0161 (Inami, Япония) продажа, цена в Санкт-Петербурге
Реестр зарегистрированных медицинских изделий Реестровая запись Макет РУ Регистрационное удостоверение на медицинское изделие РЗН 2016/4850 ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО НАДЗОРУ В...
Ь из Вашего сада() — Питомник, саженцы фруктов, цветов, ягод, орехов, посадочный материал
Рецепты здоровья: душица для желудка и кишечника Душица обыкновенная, как и другие пряные травы, способствует улучшению пищеварения, повышает аппетит, и...
Эвиталия – инструкция, противопоказания, побочные действия и аналоги
Закваска Эвиталия Состав Закваска Эвиталия представляет собой лиофильно высушенные, но сохранившие способность размножаться в пищеварительном тракте, специальные штаммы молочнокислых и...
ЭКО что это такое Этапы ЭКО подробно — Евромед Инвитро
Как проходит процедура ЭКО: поэтапное описание от начала и до конца В России более 5 миллионов бесплодных супружеских пар и...
Adblock detector