Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii

Týden 8 - Integrace dat prostřednictvím biologických sítí

1) Integrace dat a jejich anotací v kontextu sítí


Proveďte v genové ontologii enchrichment analýzu pro genovou sadu "IFNA1 IFNB1 NFKB1" (v kategorii GO_biological_process).

Typy sítí, integrace informace na úrovni různých typů hran mezi uzly.

Prohledejte na NDEx sítě odpovídající genové sadě "IFNA1 IFNB1 NFKB1".

Do Cytoscape přidejte plugin (app) BINGO. 

Nastudujte možnosti pluginu BINGO dle tutoriálu. Tutoriál je vyvinut pro starší verzi Cytoscape, proto je třeba z něj vzít základní postup a ten potom použít s novou verzí, kde jsou některé funkce zjednodušeny nebo lehce pozměněny (nejedná se o drastické změny, touto investigací navíc získáte hlubší znalost filosofie Cytoscapu).

Načtěte v Cytoscape pomocí NDEx vyhledávače síť "SARS-COV CYTOKINE STORM". Prozkoumejte data v uzlech a hranách.

Pomocí pluginu BINGO proveďte enrichment analýzu genového setu  "IFNA1 IFNB1 NFKB1" vzhledem ke kompletní anotaci sítě. 

2) Data o expresi genů

Najděte v databázi ExpressionAtlas prohlédněte experimenty relevantní podmínkám virové infekce typu SARS-COV (zadejte "coronavirus infectious disease" do pole biological conditions, zbytek filtru ponechte volný).

V nejlevějším sloupci je vidět diferenční hodnota exprese (daný vzorek vůči kontrolnímu signálu, v případě těchto experimentů jde typicky o situaci infekce původním virem SARS vs. zdravá buňka). Vyhledejte interferon INFB1, je patrné, že je výrazně při infekci exprimován.  

Kliknutím na "SARS-CoV' vs 'none' at '48 hour'" ve sloupci "Comparison" se vám zobrazí detaily srovnání naměřených hodnot exprese genů v rámci daného (pod)experimentu. 

Existují geny s podobným profilem při těchto experimentech? Na záložce "Plots" lze zobrazit výsledky GO enrichment analysis (viz předchozí lekce s BINGO). Podobným způsobem je k dispozici i enrichment v databázi reactome.

Domácí cvičení (2 body, odevzdat do 3.5. 15:00)

V ExpressionAtlas najděte experiment "Transcription profiling by array of human bronchial epithelial cells after infection with SARS-CoV and DOHV" a stáhněte normalizovaná expresní data. V nástroji Cytoscape otevřete výše diskutovanou síť SARS-COV CYTOKINE STORM a načtěte k jednotlivým genům (kde je to možné) expresní data odpovídající infekci SARS-COV v naměřených časových bodech. Vizualizujte v rámci vizuálního aributu uzlů data posledního časového bodu (48hod).  Vyberte uzly s normalizovanou expresí větší než 10 a proveďte pomocí BINGO enrichment analýzu této genové sady.

Výstupy:  CYS soubor zahrnující síť s importovanými daty a síť vizualizující výsledek enrichment analýzy (do názvu enrichment sítě uveďte ID experimentu, který jste použili pro selekci uzlů)