ओवेरियन कैंसर में नॉच सिग्नलिंग की भूमिका को समझने के लिए बायोइन्फॉर्मेटिक्स अप्रोच और प्रायोगिक सत्यापनों का एकीकरण
Summary
बायोइन्फॉर्मेटिक्स बड़े पैमाने पर डेटासेट को संसाधित करने का एक उपयोगी तरीका है। बायोइन्फॉर्मेटिक्स दृष्टिकोणों के कार्यान्वयन के माध्यम से, शोधकर्ता जल्दी, मज़बूती से और कुशलता से व्यावहारिक अनुप्रयोगों और वैज्ञानिक खोजों को प्राप्त कर सकते हैं। यह लेख ओवेरियन कैंसर अनुसंधान में जैव सूचना विज्ञान के उपयोग को दर्शाता है। यह प्रयोग के माध्यम से बायोइंफॉर्मेटिक्स निष्कर्षों को सफलतापूर्वक मान्य करता है।
Abstract
नॉच सिग्नलिंग कई सेलुलर प्रक्रियाओं में शामिल एक अत्यधिक संरक्षित नियामक मार्ग है। इस सिग्नलिंग मार्ग के डिस्रेगुलेशन से अक्सर उचित विकास में हस्तक्षेप होता है और कुछ मामलों में कैंसर की दीक्षा या प्रगति भी हो सकती है। क्योंकि यह मार्ग जटिल और बहुमुखी कार्यों में कार्य करता है, इसलिए इसे कई अलग-अलग दृष्टिकोणों के माध्यम से बड़े पैमाने पर अध्ययन किया जा सकता है। इनमें से, बायोइन्फॉर्मेटिक्स अध्ययन की एक निर्विवाद रूप से लागत-कुशल, सुलभ और उपयोगकर्ता के अनुकूल विधि प्रदान करता है। बायोइन्फॉर्मेटिक्स बड़े पैमाने पर डेटासेट से जानकारी के छोटे टुकड़ों को निकालने का एक उपयोगी तरीका है। विभिन्न बायोइन्फॉर्मेटिक्स दृष्टिकोणों के कार्यान्वयन के माध्यम से, शोधकर्ता इन बड़े डेटासेट ों की जल्दी, मज़बूती और कुशलता से व्याख्या कर सकते हैं, जिससे व्यावहारिक अनुप्रयोग और वैज्ञानिक खोजें प्राप्त हो सकती हैं। यहां, ओवेरियन कैंसर में नॉच सिग्नलिंग की भूमिका की जांच करने के लिए बायोइंफॉर्मेटिक्स दृष्टिकोणों के एकीकरण के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत किया जाता है। इसके अलावा, बायोइन्फॉर्मेटिक्स निष्कर्षों को प्रयोग के माध्यम से मान्य किया जाता है।
Introduction
नॉच सिग्नलिंग पाथवे एक अत्यधिक संरक्षित मार्ग है जो जैविक जीवों के भीतर कई विकासात्मक प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण है। नॉच सिग्नलिंग को सेल प्रसार और आत्म-नवीकरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए दिखाया गया है, और नॉच सिग्नलिंग मार्ग में दोष कई प्रकार के कैंसरकाकारण बन सकते हैं1,2,3,4,5,6। कुछ परिस्थितियों में, नॉच सिग्नलिंग पाथवे को ऊतक विकास और कैंसर दोनों के साथ-साथ सेल डेथ और ट्यूमर दमन7से जोड़ा गया है। कई पायदान रिसेप्टर्स (पायदान 1−4) और co\u2012एक्टिवमास्टरमाइंड (MAML 1−3), सभी विविध कार्यों के साथ, जटिलता का एक अतिरिक्त स्तर जोड़ें। जबकि नॉच सिग्नलिंग पाथवे कार्यों के मामले में परिष्कृत है, इसका मुख्य मार्ग आणविक आधार8पर सरल है। नॉच रिसेप्टर्स एक्सट्रासेलुलर और इंट्रासेलर क्षेत्रों से बने ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन के रूप में कार्य करते हैं9। नॉच रिसेप्टर्स के बाह्य क्षेत्र के लिए एक लिगाण्ड बाध्यकारी प्रोटेलिटिक क्लीवेज की सुविधा प्रदान करता है, जो नॉच इंट्रासेलर डोमेन (एनआईसीडी) को नाभिक में जारी करने की अनुमति देता है। इसके बाद एनआईसीडी डाउनस्ट्रीम जीन अभिव्यक्ति10को सक्रिय करने के लिए co \u2012एक्टिव मास्टरमाइंड से बांधता है ।
हाल के वर्षों में, नॉच सिग्नलिंग कोविभिन्नप्रजातियों6,11में कई प्रकार के कैंसर की दीक्षा और प्रगति में विभिन्न भूमिकाएं निभाने के लिए दिखाया गया है। उदाहरण के लिए, नॉच सिग्नलिंग को मानव नॉच 1 जीन12से जुड़े ट्यूमरजीनसे जोड़ा गया है । हाल ही में, NOTCH2, NOTCH3, डेल्टा की तरह 3 (DLL3), मास्टरमाइंड \ u2012like प्रोटीन 1 (MAML1),और एक disintegrin और metalloproteinase डोमेन \ u2012समाहित प्रोटीन 17 (ADAM17) जीन को ओवेरियन कैंसर से दृढ़ता से जुड़ा हुआ दिखाया गया, खासकररोगियों केगरीब समग्र अस्तित्व के साथ 13 ।
चूंकि प्रायोगिक और रोगी से जुड़े डेटा की मात्रा लगातार बढ़ती है, इसलिए उपलब्ध डेटा के विश्लेषण की मांग भी बढ़ जाती है । उपलब्ध डेटा प्रकाशनों में बिखरे हुए हैं, और वे असंगत या विरोधाभासी निष्कर्ष भी वितरित कर सकते हैं । हाल के दशकों में नई प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, जैसे अगली पीढ़ी अनुक्रमण, उपलब्ध आंकड़ों की मात्रा तेजी से बढ़ी है । हालांकि यह विज्ञान में तेजी से प्रगति और जारी जैविक अनुसंधान के लिए अवसरों का प्रतिनिधित्व करता है, अनुसंधान के सवालों को हल करने के लिए सार्वजनिक रूप से उपलब्ध डेटा के अर्थ का आकलन एक बड़ी चुनौती14है । हमारा मानना है कि बायोइन्फॉर्मेटिक्स बड़े पैमाने पर डेटासेट से जानकारी के छोटे टुकड़ों को निकालने का एक उपयोगी तरीका है। विभिन्न बायोइन्फॉर्मेटिक्स दृष्टिकोणों के कार्यान्वयन के माध्यम से, शोधकर्ता इन बड़े डेटासेट ों की जल्दी, मज़बूती से और कुशलता से व्याख्या कर सकते हैं, जिससे व्यावहारिक खोजें प्राप्त हो सकती हैं। ये खोजें संभावित नए ड्रग थेरेपी लक्ष्यों या रोग बायोमार्कर की पहचान से लेकर व्यक्तिगत रोगी उपचार15,16तक हो सकती हैं।
बायोइन्फॉर्मेटिक्स अपने आप में तेजी से विकसित हो रहा है, और तकनीकी प्रगति स्वीप चिकित्सा और जैविक विज्ञान के रूप में दृष्टिकोण लगातार बदल रहे हैं। वर्तमान में, आम बायोइन्फॉर्मेटिक्स दृष्टिकोणों में डीएनए या प्रोटीन दृश्यों का विश्लेषण करने, विशेष प्रासंगिकता या महत्व के जीन की पहचान करने और कार्यात्मक जीनोमिक्स16के माध्यम से जीन और जीन उत्पादों की प्रासंगिकता निर्धारित करने के लिए सार्वजनिक रूप से सुलभ डेटाबेस और सॉफ्टवेयर कार्यक्रमों का उपयोग शामिल है। हालांकि बायोइन्फॉर्मेटिक्स का क्षेत्र निश्चित रूप से इन दृष्टिकोणों तक सीमित नहीं है, ये चिकित्सकों और शोधकर्ताओं की मदद करने में महत्वपूर्ण हैं जो पूरे रोगियों के लाभ के लिए जैविक डेटा का प्रबंधन करते हैं।
इस अध्ययन का उद्देश्य पायदान सिग्नलिंग मार्ग के बारे में अनुसंधान के लिए कई महत्वपूर्ण डेटाबेस और उनके उपयोग को उजागर करना है। NOTCH2, NOTCH3,और उनके co\u2012एक्टिवर MAML1 डेटाबेस अध्ययन के लिए उदाहरण के रूप में इस्तेमाल किया गया । इन जीनों का उपयोग इसलिए किया गया क्योंकि ओवेरियन कैंसर में नॉच सिग्नलिंग पाथवे के महत्व को मान्य किया गया है। प्राप्त आंकड़ों के व्यवस्थित विश्लेषण ों ने ओवेरियन कैंसर में नॉच सिग्नलिंग के महत्व की पुष्टि की । इसके अलावा, क्योंकि पायदान सिग्नलिंग प्रजातियों में अच्छी तरह से संरक्षित है, इसलिए इस बात की पुष्टि की गई थी कि ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर एनआईसीडी और मास्टरमाइंड की अतिअभिव्यक्ति ड्रोसोफिला अंडाशय में ट्यूमर को प्रेरित कर सकती है, डेटाबेस निष्कर्षों का समर्थन कर सकती है और ओवेरियन कैंसर में नॉच सिग्नलिंग की महत्वपूर्ण और संरक्षित भूमिका है।
Protocol
Representative Results
Discussion
चूंकि बायोइन्फॉर्मेटिक्स के उपयोग के लिए अनगिनत दृष्टिकोण और तरीके हैं, इसलिए आम जनता के लिए ऑनलाइन कई डेटाबेस उपलब्ध हैं। जानकारी की एक बहुतायत इन डेटाबेस में से प्रत्येक से निकाला जा सकता है, लेकिन ?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को स्टार्ट-अप फंडिंग, कॉलेज ऑफ साइंस एंड मैथमेटिक्स रिसर्च ग्रांट, समर रिसर्च सेशन अवॉर्ड और जॉर्जिया दक्षिणी यूनिवर्सिटी से रिसर्च सीड फंडिंग अवॉर्ड ने सपोर्ट किया था ।
Materials
| DAPI (4',6-Diamidino-2-Phenylindole, Dihydrochloride) | Invitrogen | D1306 | 1:1000 Dilution |
| PBS, Phosphate Buffered Saline, 10X Powder, pH 7.4 | ThermoFisher | FLBP6651 | Dissolved with ddH2O to make 1X PBS |
| Goat serum | Gibco | 16210064 | Serum |
| Embryo dish | Electron Microscopy Sciences | 70543-45 | Dissection Dish |
| Nutating mixers | Fisherbrand | 88861041 | Nutator |
| tj-Gal4, Gal80ts/ CyO; UAS-NICD-GFP/ TM6B | Dr. Wu-Min Deng at Florida State University | N/A | Fly stock |
| w*; UAS-mam.A | Bloomington Drosophila Stock Center | #27743 | Fly stock |
| w[1118] | Bloomington Drosophila Stock Center | #5905 | Fly stock |
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| cBioPortal | Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSK) | cioportal.org | Portal that allows researchers to search for genetic alterations and signaling networks |
| Zeiss 710 Inverted confocal microscope | Carl Zeiss | ID #M 210491 | Examination and image collection of fluorescently labeled specimens |
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