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2023
01-14

ChIP测序报告中的图怎么用来发文章?(二)

ChIP测序报告中有许多结果图,都可以在文章中一展身手,比如我们今天讲解的GO富集分析图。

 

1. 蛋白结合(修饰)基因的GO富集分析

GO即Gene Ontology,http://www.geneontology.org,是一个将全世界所有与基因有关的研究结果进行分类汇总的综合数据库,利用GO数据库,可以根据基因参与的BP(Biological Process, 生物过程)、MF(MolecularFunction, 分子功能) 及CC(Cellular Component, 细胞组分) 三个方面对基因进行分类注释,帮助我们理解基因背后的生物学意义。

蛋白结合(修饰)基因的GO富集分析,是分析目的蛋白结合(或目的组蛋白修饰)的基因显著富集到哪些GO term,与哪些功能显著相关。通过GO富集分析,我们可以对目的蛋白的功能有进一步的认识,了解该目的蛋白可能参与发挥的主要生物学功能。

比如在这张GO富集图中,目的蛋白(转录因子)结合的基因富集到多个细胞运动、移动、定位相关的GO term,说明该转录因子的可能参与调控细胞迁移、定位等功能。

 

 

2. 差异结合(修饰)基因的GO富集分析

如果有多个样本,(涉及不同的生理状态或处理条件),我们还可以分析样本之间目的蛋白差异结合基因的GO富集,了解因为某种生理状态的改变(或实验设计的处理因素),目的蛋白结合(修饰)基因的变化及这些基因参与的生物学功能。

如,春化处理(低温处理一段时间)组和对照组,分别进行组蛋白H3K4me3的ChIP测序,对差异修饰上调(蓝色)和下调(橙色)的基因进行GO富集分析。可知春化处理引起组蛋白H3K4me3修饰下调的基因,与多种营养物质的新陈代谢相关。说明春化处理引起新陈代谢相关基因的H3K4me3修饰下调、表达抑制(H3K4me3与基因表达激活相关)。

(Global analysis of H3K4me3/ H3K27me3 in Brachypodium distachyon reveals VRN3as critical epigenetic regulation point in vernalization and provides insights into epigenetic memory)

3. 与RNA测序联合分析,对筛选获得基因进行GO富集

ChIP测序如果和RNA测序结合进行联合分析,就能进一步缩小搜索范围,细化目的蛋白作用对象。我们通常筛选在某种生理状态或处理条件下,既发生差异表达、又发生差异结合的基因,并做GO富集分析。研究因生理状态或处理条件,导致目的蛋白对这些基因产生直接的调控,以及与之相关的生物学功能。

RNA测序和ChIP测序联合分析,研究玉米转录因子Opaque2结合并调控的基因。(Genome-Wide Characterization of cis-Acting DNA Targets Reveals the Transcriptional Regulatory Framework of Opaque2 in Maize)

在文章"A cytosolic Ezh1 isoform modulates a PRC2–Ezh1 epigenetic adaptive response in postmitotic cells"中,作者将肌细胞分为对照组和萎缩处理组,萎缩处理组使用H2O2处理诱导肌细胞产生肌萎缩,分别进行转录组测序和转录因子复合物PRC2-Ezh1 ChIP测序及配套联合分析,寻找经过处理,表达量下调且发生差异结合的基因(上图左),这些基因GO富集到肌肉结构与肌肉收缩功能相关term(上图右)。说明在萎缩处理条件下,转录因子复合物PRC2-Ezh1可能对这些基因发挥抑制作用,参与肌肉结构、功能的负调控。

 

 总 结

GO富集分析有多种展示方式,其作用都是帮助我们进一步认识目的蛋白在哪些生物学功能、途径中发挥作用,或在某些生理状态、处理条件,目的蛋白发挥作用的生物学功能。



最后编辑:
作者:萌小白
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