Gene Constellator SystemTM
解析事例
株式会社アーティセル・システムズ
利用データ・ターゲットなど
 利用データ: ヒト培養細胞からの時系列マイクロアレイデータ
 タイムポイント:8
 2系列のデータを利用:
前培養後、データ取得直前に培地変更
 Sample_A:グルコース添加培地にて培養した細胞
 Sample_B:グルコース枯渇培地にて培養した細胞
 解析対象遺伝子: AMPK: AMP-activated protein kinase
 グルコース飢餓など栄養が枯渇することで活性化されるリン酸化酵素
 AMPK活性化により、
 コレステロール合成、グリコーゲン合成など生命活動の維持に必
要のない余分なエネルギーの浪費反応を阻害する
 脂肪酸β酸化などエネルギーを生成する反応を促進する
解析事例 1)
特定遺伝子からの検索
GeneConstellatorを起動し、Sample_Bをクリックします
クラスタマップが表示されます
相関係数を調整します。この場合は98.10に設定しています
検索機能で、AMPK遺伝子のあるクラスタを検索します
AMPKはいくつかのサブユニットにわかれています
まず、そのひとつである”PRKAA1”で検索します
PRKAA1のあるクラスタがマークされます
2つのクラスタを比較できるように、統合します
クラスタ統合が自由にできることもGeneConstellator
の特徴の一つです
統合されたクラスタは、クラスタIDが+でつながれ、他と区別できます
再分離も可能です
統合されたクラスタをクリックすると、クラスタ内の遺伝子ネットワークマップが表示されます
相関係数をスライダーで調整します
再度PRKAA1で検索し、2つの遺伝子(プローブ)があることを確認します
絞り込み手法の一つとして、階層表示を用います
2つのPRKAA1から相関係数のエッジを伸ばした第1階層、さらにそれらから
伸ばした第2階層・・・という形で絞り込みを行うことができます
2つのPRKAA1から第1階層までの遺伝子ネットワークマップです
CD44などが登場してきますが、遺伝子数は少なくなっています
2つのPRKAA1から第3階層までの遺伝子ネットワークマップです
さまざまな遺伝子が登場してきます
遺伝子ネットワークマップは自由に配置を変えることができます
また、マップをパワーポイントなどに貼り付けることも可能です
表示されている遺伝子の数値データを抽出することもできます
抽出された各遺伝子の数値データは表計算ソフトなどで確認・グラフ
描画および再解析などの2次利用が可能です
このリストは“グルコース枯渇状態でPRKAA1と非常に似てい
る発現パターンを持った遺伝子群”を抽出したものとなります
解析事例 2)
発現の類似性からの検索
Sample_Bのクラスタマップを表示します
相関係数を高く調整し絞り込みます
マップを俯瞰し、カラーバーから発現変化パターンを確認します
培養初期に発現が一時的に上昇する群があります
正の相関係数=99%まで絞り込みます
“グラフ表示”で、各データのパターンを確認することができます
これらを1つのマップで表示するために、“クラスタを統合”し、
遺伝子ネットワークを表示します
遺伝子・プローブが多い場合、相関係数での絞り込みを行うことができます
99.72%まで絞り込みを行った場合です
先ほどのネットワーク図の遺伝子リストです。このリストは“グルコース枯渇状態
で培養初期に発現が一時的に上昇する遺伝子群”を抽出したものとなります
解析事例 3)
2系統データの比較
GeneConstellatorの特徴の一つに、2および3つの系列データ
の”差分”をとることが可能な点が挙げられます。
今回、グルコース添加/枯渇条件での比較を行います
2系列のデータを選択します
“compare”ボタンを押します
どちらのデータでクラスタマップを描画するかを確認します
この場合、グルコース添加サンプルをベースとします
Sample_Aでのクラスタマップです。通常の表示と同様です
同様に、PRKAA1を含むクラスタを検索・統合し、遺伝子ネット
ワークマップを表示します
“compare”の遺伝子ネットワークマップでは、各データに対応
した相関係数スライダー、およびベン図が表示されます
各データごとに相関係数を調整し、ベン図をクリックしてオン・
オフすることで比較が可能です
Sample_Aでは関係性が見られるが、 Sample_Bではそ
の関係性が消失した遺伝子のマップです
スライダーによる相関係数の操作で表示する遺伝子の数を
変えられます
PPKAA1とLZICは、Sample_Aでは関係性があるが (99.80)、
Sample_B ではその関係性が消失する(27.5)ことが分かります
スライダーの操作で正(遺伝子発現パターンが同じ)および負
(遺伝子発現パターンが逆)の関係性を示すことも可能です
Sample_Aでは関係性が見られないが、 Sample_Bで関係性が
現れた遺伝子のマップです
PPKAA1とHSZFP36は、Sample_Aでは関係性がないが(38.3)、
Sample_B で関係性が新たに現れる(99.24)ことが分かります
スライダーの操作で正および負の関係性を示すことも可能です
Sample_AでもSample_Bでも何らかの関係性が見られる
遺伝子のマップです
FAM62BとPAPOLAは、 Sample_Aでは正の関係性を持つが (99.49)、
Sample_Bでは逆に負の関係性を持つようになる(-99.25)ことが分かります
スライダーの操作でSample_AおよびSample_Bについて、
各々正および負の関係性を示すことも可能です
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グルコース添加培地にて培養した細胞 Sample_B