2 网络分析2 网络分析.ppt

* 从PubMed，OMIM和USPTO文献库作检索后，自动生成更多节点构成的网络。 * 请注意，文献检索的范围越大，得到数据越多，模型越复杂。我们应当根据自身的需要适当调整检索范围。 * 我们在前面已经讲了如何使用Cytoscape软件构建生物网络，以及借助插件实现特定的功能，下面我们将通过实践来学习Cytoscape在科学研究过程中的具体应用。 * 网络数据库有很多种：蛋白互作、蛋白-DNA、代谢等 * BOND数据库是一个整合了序列、相互作用的数据库。 由于该网站需要进行简单注册之后才能使用，这里只做演示 * 比如我们所要研究的基因为PTEN（Phosphatase and Tensin homolog 癌症相关基因），在网页的Search提示框中输入“PTEN”，点击“GO”开始检索和PTEN相关的相互作用的网络文件。 * * 点击Interactions，页面中显示和PTEN发生相互作用的分子信息，点击右上方的输出结果，把检索结果转换成SIF格式，以PTEN.SIF文件形式输出，存放在Cytoscap的sampleData文件夹中。 * 回到Cytoscape软件界面，在文件菜单中选择打开PTEN.SIF文件。 得到的这个网络和前面的网络不同，这个互作网络是建立在现有的科研基础上的，节点间的互作关系是由酵母双杂交、免疫共沉淀等实验方法得到。 * 既然我们得到了一个网络模型，我们就可以使用这个模型对我们感兴趣的生物过程进行分析了。 * 这是一个经典的细胞运动模型 1、细胞外信号和细胞膜上受体结合并激活G蛋白 2、G蛋白使PI3K转移到膜上，同时Pten从膜上转移到细胞内，这一过程使局部范围内PIP3的浓度急剧增加 3、PIP3通过GEFS激活下游的RAC基因 4、激活的RAC基因可以控制细胞骨架的重新调整，从而使细胞定向运动 PI3K、PTEN和Rac三个基因在这一过程中起到了重要作用 * 首先，利用文献检索插件，输入PI3K、PTEN和Rac为关键词，检索内容为“Migration”。 * 为了更好地显示PI3K、PTEN和Rac3个基因之间的联系，通过LayoutCytoscape LayoutsSpring EmbeddedAll nodes更改了显示方式，并拖动节点自行调节。 文献表明，pi3k与pten是rac3的上游调控基因。如果前面的信号传导途径是完全正确的话，那么敲除这两个基因，细胞就不会做定向运动，但是研究人员发现，敲掉一个甚至两个基因之后，细胞仍可以做一定的定向运动，为什么呢？我们在敲除两个基因的基础上，继续实验 * 打开sampleData文件夹中pi3kptenrac.pvals文件，并按前述方法调整基因表达颜色设置，即可发现在PI3K和PTEN双基因敲除细胞株中, rac1并未出现预期的低表达状态。 * 再利用Agilent Literature Search插件构建和rac1细胞运动相关的网络结构 这一次我们把有哪些信誉好的足球投注网站范围扩大，加入和RAC等水平的基因（等水平：作用水平相等，也是控制运动的） * 增加了新的节点，其中可以发现更多和rac1直接相互作用的分子（红色圈框所示） * 利用Plugin菜单中的整合网络（Merge networks）命令把两个检索到的网络进行合并，选中两个对应的网络文件，点击OK即可合并。 * 合并后在新形成的网络文件中，可以看到在细胞运动中，还有更多的分子和rac1发生相互作用，证明了在PI3K以外还有一条独立的信号转导途径（Dock180介导的PI3K independent信号途径）。 * Dock180介导的PI3K independent信号途径。 用来验证前面说法，借用的例子 * * * Cytoscape安装后，桌面快捷方式，运行界面 ：1为菜单与工具条， 2为网络控制面板， 3为网络显示区域，4为属性显示区域。 * 首先从File下拉菜单，选择Import，第一个选项Network（multiple file types）。 * sif文件是一种网络数据格式 * 我们先讲一下相互作用网络文件（SIF(Simple Interaction Format)）的格式内容， Sample Data文件夹中，可用写字板打开。 如果自建网络文件，可以按照这种格式，使用写字板输入数据，最后导出以sif为后缀的文件。 其中我们可以发现，PFN1蛋白与其他八种蛋白有相关性，可见这是一种重要的蛋白。 * * 文件输入后就看到网络文件，红点代表网络节点，蓝线代表节点之间的互作关系，每个节点都可以拖曳，可以更清晰地表现节点之间的互作。 比如前面提到的PFN1蛋白。 * Cytoscape还可以用来整合表达数据库，只需要将相应的表达文件导入即可。 打开File下拉菜单，进入