CAP-RNAseq: An online platform for RNA-seq data clustering, annotation and prioritization based on gene essentiality and congruence between mRNA and protein levels
CAP-RNAseq: Gen esansiyelliğine ve mRNA ve protein düzeyleri arasindaki uyuma dayalı RNA-seq veri kümeleme, annotasyon ve önceliklendirme için çevrimiçi bir platform
- Tez No: 871977
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZLEN KONU KARAKAYALI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Genetik, Biyoistatistik, Biology, Genetics, Biostatistics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nörobilim Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son yıllarda, RNA-seq'in hem klinik hem de moleküler biyoloji araştırma bağlamlarında uygulanmasında kayda değer bir büyüme olmuştur. Bu RNA-seq verilerinin analizi ve yorumlanması, iyi bir biyoinformatik bilgisi gerektirmektedir. Analizi gerçekleştirmek için birçok farklı uygulama mevcuttur, ancak özellikle kodlama deneyimi olmayan araştırmacılar için daha kapsamlı uygulamalara ihtiyaç vardır. Bu nedenle, ortak ifade kümesi önceliklendirme ve annotasyon için değerli analizler sağlayan, hepsi bir arada yeni bir RNA-Seq analiz aracı olan CAP-RNAseq'i (http://konulabapps.bilkent.edu.tr:3838/CAPRNAseq/) geliştirdim. CAP-RNAseq özellikle genlerin ifade profillerine göre kümelenmesini gerçekleştirmekte ve birbiri ile ters ifade profiline sahip kümelerin annotasyonunu network tabalı görseller ile gösterir. Ardından,“gen esansiyelliği”, protein seviyeleri ve genlerin mRNA ve protein seviyeleri arasındaki uyum derecesine göre kümelerin ve/veya genlerin önceliklendirilmesini yapmaktadır. Ayrıca, CAP-RNAseq'in bu tezde kullanımını göstermek için, bir dizi yayınlanmış RNA-seq veri kümesini yeniden analiz ettim ve nöral kök hücrelerde NTRK2 aşırı ekspresyonu (GSE136868) tarafından modüle edilen yeni yolakları belirledim ve ayrıca NTRK2 (fibroblast; GSE190998) ve THBD (Huh7, GSE228941) siRNA modellerine odaklanarak yaşlanan hücre temizliğinde temel genlerin / yolakların önemini gösterdim. Buna ek olarak, CAP-RNAseq'te laboratuvarımızda meme kanseri hücre hatlarından elde edilen yeni RNA-seq verilerini analiz ettim; ve bulgular a) hormon pozitif T47D ve mineralokortikoid reseptörünü aşırı eksprese eden MCF-7 hücrelerinde steroid hormonları; Drospirenone, Aldosterone ve Estrogen arasındaki karmaşık ilişkileri; ve b) yabanıl tip veya mutant TP53'ü aşırı eksprese eden izojenik MCF7 hücrelerinin temel ve temel olmayan gen ekspresyonundaki önemli farklılıkları ortaya çıkardı. Ayrıca CAP-RNAseq'in yüksek mRNA-protein seviyesi korelasyonları sergileyen yeni meme kanseri belirteçlerini tanımlama yeteneğini gösteren halka açık bir meme kanseri veri kümesi (GSE201085) üzerinde de çalıştım. Sonuç olarak, bu tez CAP-RNAseq'in RNA-seq verilerini analiz ederek temel genleri ve yolakları tanımlamak için bir araç olarak kullanımını ve gücünü göstermekle kalmıyor, aynı zamanda glioma, senesans ve meme kanserinde temel genlerin rolleri hakkında yeni bilgiler sağlıyor.
Özet (Çeviri)
In recent years, there has been a remarkable growth in the application of RNA-seq in both clinical and molecular biology research contexts. The analysis and interpretation of these RNA-seq data demands a good knowledge of bioinformatics. Many different applications are available to perform the analysis, but more comprehensive applications are needed, especially for researchers without coding experience. Therefore, I developed an all-in-one novel RNA-seq analysis tool, CAP-RNAseq (http://konulabapps.bilkent.edu.tr:3838/CAPRNAseq/), which provide valuable analysis for co-expression cluster prioritization and annotation. CAP-RNAseq in particular performs clustering of the genes based on their expression patterns, annotates mirror clusters that display inverse patterns with a network-based visualizations before prioritization of clusters and/or genes based on“gene essentiality”, protein levels and the degree of congruence between mRNA and protein levels of genes. Furthermore, for illustration of the use of CAP-RNAseq in this thesis, I reanalyzed a number of published RNA-seq datasets and identified novel pathways modulated by NTRK2 overexpression (GSE136868) in neural stem cells and also showed significance of the essential genes/pathways in senescent cell clearance focusing on NTRK2 (fibroblast; GSE190998) and THBD (Huh7, GSE228941) siRNA models. In addition, I analyzed our lab's novel RNA-seq data obtained from breast cancer cell lines in CAP-RNAseq; and the findings revealed a) the complex associations between steroid hormones; Drospirenone, Aldosterone, and Estrogen in hormone positive T47D and mineralocorticoid receptor-overexpressing MCF-7 cells; and b) significant differences in essential and non-essential gene expression of the isogenic MCF7 cells overexpressing wildtype or mutant TP53. I also studied a public breast cancer dataset (GSE201085) demonstrating CAP-RNAseq's ability to identify novel breast cancer markers exhibiting high mRNA-protein level correlations. In conclusion, this thesis not only demonstrates the use and power of CAP-RNAseq as a tool to identify essential genes and pathways by analyzing RNA-seq data, but also provides new insights into the roles of essential genes in glioma, senescence and breast cancer.
Benzer Tezler
- Transcriptomic responses to severe boron toxicity in roots of Arabidopsis thaliana at single cell level
Arabidopsis thaliana köklerinde şiddetli bor toksisitesine karşıtek hücre düzeyinde transkriptomik yanıtlar
BUĞRA CAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
GenetikBaşkent ÜniversitesiMoleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEYHUN KAYIHAN
- Kültür mantarı (Agaricus bisporus) yetiştiriciliğinde yeşil küf hastalık etmeninin (Trichoderma spp.) karakterizasyonu ile verime etkilerinin incelenmesi ve transkriptomik analizi
The characterization of green mold disease agent (Trichoderma spp.) in mushroom (Agaricus bisporus) production and their effects on yield and transcriptomic analysis
GÜNEŞ TURGAY
Doktora
Türkçe
2024
BiyoteknolojiEge ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRSEN ÇAKIR AYDEMİR
DOÇ. DR. ERKAN EREN
- CAP-Ca (OH)2 kombinasyonunun normal ve iltihaplı pulpa dokusu üzerine etkisinin köpek dişlerinde incelenmesi
Başlık çevirisi yok
HESNA SAZAK
Doktora
Türkçe
1991
Diş HekimliğiMarmara ÜniversitesiDiş Hastalıkları ve Tedavisi Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MAHİR GÜNDAY
- CaP coating of porous sintered Ti6Al4V powder compacts using biomimetic and sol-gel methods
Sinterlenmiş gözenekli Ti6Al4V tabletlerinin sol-jel ve biyomimetik metodlarıyla CaP kaplanması
MUSTAFA ALTINDİŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Mühendislik Bilimleriİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MUSTAFA GÜDEN
PROF.DR. MUHSİN ÇİFTÇİOĞLU
- Cap rock integrity in CO2 storage
CO2 depolamada örtü kayaç bütünlüğü
CHANTSALMAA DALKHAA
Doktora
İngilizce
2010
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENDER OKANDAN