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Gene Constellator SystemTM
解析事例 株式会社アーティセル・システムズ
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利用データ・ターゲットなど
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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
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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
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解析事例 １） 特定遺伝子からの検索
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GeneConstellatorを起動し、Sample_Bをクリックします
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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
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検索機能で、ＡＭＰK遺伝子のあるクラスタを検索します
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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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解析事例 ２） 発現の類似性からの検索
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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
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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
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“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
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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
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９９．７２％まで絞り込みを行った場合です
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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
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解析事例 ３） ２系統データの比較
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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
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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
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Sample_Aでのクラスタマップです。通常の表示と同様です
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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
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“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
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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
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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
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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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