Skeletal muscle specific signalling pathways - Revision history

Sspintus@dote.ru: /* Выделение и анализ регуляторных районов генов, с индуцибельными альтернативными промоторами */

2021-03-12T14:04:51Z

‎Выделение и анализ регуляторных районов генов, с индуцибельными альтернативными промоторами

Sspintus@dote.ru: /* Построение возможных путей передачи сигнала в клетке, вовлекающих в себя выявленные транскрипционные факторы и мастер-регуляторы */

2021-03-12T13:54:01Z

‎Построение возможных путей передачи сигнала в клетке, вовлекающих в себя выявленные транскрипционные факторы и мастер-регуляторы

Sspintus@dote.ru: /* Выделение ключевых молекул: мастер-регуляторов генной экспрессии */

2021-03-12T13:50:42Z

‎Выделение ключевых молекул: мастер-регуляторов генной экспрессии

Sspintus@dote.ru: /* Выделение скоординировано регулируемых групп генов (кластеров) в скелетных мышцах крыс при атрофической разгрузке и реадаптации */

2021-03-12T13:49:38Z

‎Выделение скоординировано регулируемых групп генов (кластеров) в скелетных мышцах крыс при атрофической разгрузке и реадаптации

Sspintus@dote.ru: /* Литература */

2021-03-12T13:48:49Z

‎Литература

Sspintus@dote.ru: /* Выделение ключевых молекул: мастер-регуляторов генной экспрессии */

2021-03-12T07:20:39Z

‎Выделение ключевых молекул: мастер-регуляторов генной экспрессии

Sspintus@dote.ru: /* Выделение скоординировано регулируемых групп генов (кластеров) в скелетных мышцах крыс при атрофической разгрузке и реадаптации */

2021-03-12T07:17:55Z

Sspintus@dote.ru: /* Литература */

2021-03-12T07:17:31Z

‎Литература

Sspintus@dote.ru: /* Литература */

2021-03-12T07:16:05Z

‎Литература

Sspintus@dote.ru: /* Выделение скоординировано регулируемых групп генов (кластеров) в скелетных мышцах крыс при атрофической разгрузке и реадаптации */

2021-03-12T07:11:39Z

@@ Line 17: / Line 17: @@
 ==Выделение и анализ регуляторных районов генов, с индуцибельными альтернативными промоторами==
-Альтернативные промоторы, индуцибельные в клетках мышечной ткани в условиях реадаптации после вывешивания, были определены в результате кластеризации стартов транскрипции эксперимента CAGE алгоритмом DPI1 (Forrest ''et al'', 2014), с использованием робастных порогов (на старт транскрипции приходится не менее 11 прочтений и его TPM-нормированный скор не менее 1), и выделения уникальных промоторов в сравнении с промоторами генома крысы, определенными в ходе проекта FANTOM5.
+Альтернативные промоторы, индуцибельные в клетках мышечной ткани в условиях реадаптации после вывешивания, были определены в результате кластеризации стартов транскрипции эксперимента CAGE алгоритмом DPI1 (Forrest ''et al'', 2014)<cite>2</cite>, с использованием робастных порогов (на старт транскрипции приходится не менее 11 прочтений и его TPM-нормированный скор не менее 1), и выделения уникальных промоторов в сравнении с промоторами генома крысы, определенными в ходе проекта FANTOM5.
 Всего в результате анализа данных эксперимента CAGE по реадаптации крыс после вывешивания было найдено 34644 промоторов в мышце длинного разгибателя пальцев (''m. extensor digitorum longus''), 14187 из которых пересекались с промоторами генома крысы из проекта FANTOM5 (найденными в различных тканях крысы в базальном состоянии), а 20457 - были уникальными для клеток ''m. extensor digitorum longus'' (обнаружены в нашем эксперименте) (рис. 1.2).
@@ Line 37: / Line 37: @@
 Функциональная аннотация найденных факторов транскрипции проводилась с помощью анализа обогащения по базе данных TRANSPATH (табл. 1.7 и 1.8).
-В результате анализа обогащения новых индуцибельных промоторов в ''m. extensor digitorum longus'' крысы, активированных при реадаптации после вывешивания, были выявлены процессы ассоциированные с сигнальным путем аполипопротеина E (apoE) (Kang et al, 2008), активированным оксистеролом, а также с транспортом липидов, активируемым печеночным рецептором X (LXR ) (Archer et al, 2014).
+В результате анализа обогащения новых индуцибельных промоторов в ''m. extensor digitorum longus'' крысы, активированных при реадаптации после вывешивания, были выявлены процессы ассоциированные с сигнальным путем аполипопротеина E (apoE) (Kang et al, 2008)<cite>4</cite>, активированным оксистеролом, а также с транспортом липидов, активируемым печеночным рецептором X (LXR ) (Archer et al, 2014)<cite>1</cite>.
-В результате анализа обогащения новых индуцибельных промоторов в ''m. soleus'' крысы, активированных при реадаптации после вывешивания, были выявлены сигнальные пути ядерного фактора активированных T-клеток NFAT5, управляющие миграцией и дифференцировкой миобластов при регенерации скелетных мышц [O'Connor et al, 2007].
+В результате анализа обогащения новых индуцибельных промоторов в ''m. soleus'' крысы, активированных при реадаптации после вывешивания, были выявлены сигнальные пути ядерного фактора активированных T-клеток NFAT5, управляющие миграцией и дифференцировкой миобластов при регенерации скелетных мышц (O'Connor et al, 2007)<cite>6</cite>.
 Всего в мышцах ''m. extensor digitorum longus'' и ''m. soleus'' при реадаптации было активно 46923 промотора, большинство которых - 29510 - были активны в обеих мышцах. Интересно, что количество промоторов, активных только в камбаловидной мышце (11880) более чем в два раза превышало количество промоторов, активных только в разгибателе пальцев (5533) (рис. 1.4)

@@ Line 14: / Line 14: @@
 На основе выявленных мастер-регуляторов групп скоординированно экспрессированных генов были найдены пути передачи клеточного сигнала, активность которых специфична для клеток мышц, при разгрузке и при реадаптации к нормальному уровню двигательной активности. Для этого к выявленным транскрипционным факторам и мастер-регуляторам был применен метод статистического обогащения биомолекул аннотациями из базы сигнальных путей TRANSPATH.
-В число сигнальных путей, активируемых при вывешивании и при восстановлении после него входили: дегенерация мышц с участием γ-секретазы (Rosa de Andrade ''et al'', 2018), восстановление нормального фенотипа при дистрофии с участием белка Jagged1 (Vieira ''et al'', 2015), активация синапсов при мышечном сокращении через сигнальный путь BDNF/TrkB (Hurtado ''et al'', 2017) и активация нервной ткани при адаптации скелетной мускулатуры через сигнальный путь NGF-TrkA (Tomlinson ''et al'', 2017) (табл. 1.3)
+В число сигнальных путей, активируемых при вывешивании и при восстановлении после него входили: дегенерация мышц с участием γ-секретазы (Rosa de Andrade ''et al'', 2018)<cite>8</cite>, восстановление нормального фенотипа при дистрофии с участием белка Jagged1 (Vieira ''et al'', 2015)<cite>10</cite>, активация синапсов при мышечном сокращении через сигнальный путь BDNF/TrkB (Hurtado ''et al'', 2017)<cite>3</cite> и активация нервной ткани при адаптации скелетной мускулатуры через сигнальный путь NGF-TrkA (Tomlinson ''et al'', 2017) (табл. 1.3)<cite>9</cite>
 ==Выделение и анализ регуляторных районов генов, с индуцибельными альтернативными промоторами==

@@ Line 9: / Line 9: @@
 ==Выделение ключевых молекул: мастер-регуляторов генной экспрессии==
-На следующем этапе работы  были идентифицированы мастер-регуляторы, регулирующие активацию выявленных сигнальных путей в скелетных мышцах при разгрузке и при реадаптации к нормальному уровню двигательной активности (табл. [https://docs.google.com/spreadsheets/d/1E5ThKF46_xfoObgIda4ZzeG-oAWwKglQgRZwSIsKDoU/edit?usp=sharing 1.4]). Для этого был применен метод поиска сигнальных молекул -  мастер-регуляторов (Koschmann et al., 2015)<cite>4</cite>, как было описано выше.
+На следующем этапе работы  были идентифицированы мастер-регуляторы, регулирующие активацию выявленных сигнальных путей в скелетных мышцах при разгрузке и при реадаптации к нормальному уровню двигательной активности (табл. [https://docs.google.com/spreadsheets/d/1E5ThKF46_xfoObgIda4ZzeG-oAWwKglQgRZwSIsKDoU/edit?usp=sharing 1.4]). Для этого был применен метод поиска сигнальных молекул -  мастер-регуляторов (Koschmann et al., 2015)<cite>5</cite>, как было описано выше.
 ==Построение возможных путей передачи сигнала в клетке, вовлекающих в себя выявленные транскрипционные факторы и мастер-регуляторы==

@@ Line 2: / Line 2: @@
 ==Выделение скоординировано регулируемых групп генов (кластеров) в скелетных мышцах крыс при атрофической разгрузке и реадаптации==
-Кластеры скоординированно регулируемых генов определялись по экспрессии их промоторов при помощи алгоритма “китайского ресторана”(Qin, 2006)<cite>6</cite>, реализованного в платформе BioUML.
+Кластеры скоординированно регулируемых генов определялись по экспрессии их промоторов при помощи алгоритма “китайского ресторана”(Qin, 2006)<cite>7</cite>, реализованного в платформе BioUML.
 Данные по каждому типу мышц (''m. soleus'' и ''m. extensor digitorum longus'') анализировали независимо.

@@ Line 51: / Line 51: @@
 #1 Archer A, Laurencikiene J, Ahmed O, Steffensen KR, Parini P, Gustafsson JÅ, Korach-André M. Skeletal muscle as a target of LXR agonist after long-term treatment: focus on lipid homeostasis. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2014. V. 306(5). P. E494-502.
-#2 Hurtado E, Cilleros V, Nadal L, Simó A, Obis T, Garcia N, Santafé MM, Tomàs M, Halievski K, Jordan CL, Lanuza MA, Tomàs J. Muscle Contraction Regulates BDNF/TrkB Signaling to Modulate Synaptic Function through Presynaptic cPKCα and cPKCβI. Front Mol Neurosci. 2017. V. 10. P. 147.
+#2 Forrest A.R., Kawaji H., Rehli M., Baillie J.K., De Hoon M.J., Haberle V., Lassmann T., Kulakovskiy I.V., Lizio M., Itoh M., Andersson R. A promoter-level mammalian expression atlas. Nature. 2014 . V. 507. № 7493. P. 462.
-#3 Kang J, Albadawi H, Patel VI, Abbruzzese TA, Yoo JH, Austen WG Jr, Watkins MT. Apolipoprotein E-/- mice have delayed skeletal muscle healing after hind limb ischemia-reperfusion. J Vasc Surg. 2008. V. 48(3). P. 701-8.
+#3 Hurtado E, Cilleros V, Nadal L, Simó A, Obis T, Garcia N, Santafé MM, Tomàs M, Halievski K, Jordan CL, Lanuza MA, Tomàs J. Muscle Contraction Regulates BDNF/TrkB Signaling to Modulate Synaptic Function through Presynaptic cPKCα and cPKCβI. Front Mol Neurosci. 2017. V. 10. P. 147.
-#4 Koschmann J., Bhar A., Stegmaier P., Kel A., Wingender E. “Upstream analysis”: an integrated promoter-pathway analysis approach to causal interpretation of microarray data. Microarrays. 2015. V. 4. № 2. P. 270-286.
+#4 Kang J, Albadawi H, Patel VI, Abbruzzese TA, Yoo JH, Austen WG Jr, Watkins MT. Apolipoprotein E-/- mice have delayed skeletal muscle healing after hind limb ischemia-reperfusion. J Vasc Surg. 2008. V. 48(3). P. 701-8.
-#5 O'Connor RS, Mills ST, Jones KA, Ho SN, Pavlath GK. A combinatorial role for NFAT5 in both myoblast migration and differentiation during skeletal muscle myogenesis. J Cell Sci. 2007 Jan 1;120(Pt 1):149-59. doi: 10.1242/jcs.03307. Epub 2006 Dec 12. PMID: 17164296.
+#5 Koschmann J., Bhar A., Stegmaier P., Kel A., Wingender E. “Upstream analysis”: an integrated promoter-pathway analysis approach to causal interpretation of microarray data. Microarrays. 2015. V. 4. № 2. P. 270-286.
-#6 Qin Z.S. Clustering microarray gene expression data using weighted Chinese restaurant process. Bioinformatics. 2006. V. 22. № 16. P. 1988-1997.
+#6 O'Connor RS, Mills ST, Jones KA, Ho SN, Pavlath GK. A combinatorial role for NFAT5 in both myoblast migration and differentiation during skeletal muscle myogenesis. J Cell Sci. 2007 Jan 1;120(Pt 1):149-59. doi: 10.1242/jcs.03307. Epub 2006 Dec 12. PMID: 17164296.
-#7 Rosa de Andrade, I., Corrêa, S., Fontenele, M., de Oliveira Teixeira, J. D., Abdelhay, E., Costa, M. L., Mermelstein, C., γ-Secretase Inhibition Induces Muscle Hypertrophy in a Notch-Independent Mechanism. Proteomics. 2018. V. 18(3-4). doi: 10.1002/pmic.201700423.
+#7 Qin Z.S. Clustering microarray gene expression data using weighted Chinese restaurant process. Bioinformatics. 2006. V. 22. № 16. P. 1988-1997.
-#8 Tomlinson RE, Li Z, Li Z, Minichiello L, Riddle RC, Venkatesan A, Clemens TL. NGF-TrkA signaling in sensory nerves is required for skeletal adaptation to mechanical loads in mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017. V. 114(18). P. E3632-E3641.
+#8 Rosa de Andrade, I., Corrêa, S., Fontenele, M., de Oliveira Teixeira, J. D., Abdelhay, E., Costa, M. L., Mermelstein, C., γ-Secretase Inhibition Induces Muscle Hypertrophy in a Notch-Independent Mechanism. Proteomics. 2018. V. 18(3-4). doi: 10.1002/pmic.201700423.
-#9 Vieira NM, Elvers I, Alexander MS, Moreira YB, Eran A, Gomes JP, Marshall JL, Karlsson EK, Verjovski-Almeida S, Lindblad-Toh K, Kunkel LM, Zatz M. Jagged 1 Rescues the Duchenne Muscular Dystrophy Phenotype. Cell. 2015. V. 163(5). P. 1204-1213.
+#9 Tomlinson RE, Li Z, Li Z, Minichiello L, Riddle RC, Venkatesan A, Clemens TL. NGF-TrkA signaling in sensory nerves is required for skeletal adaptation to mechanical loads in mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017. V. 114(18). P. E3632-E3641.
 </biblio>