Using cell fate attractors to uncover transcriptional regulation of HL60 neutrophil differentiation
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The process of cellular differentiation is governed by complex dynamical biomolecular networks consisting of a multitude of genes and their products acting in concert to determine a particular cell fate. Thus, a systems level view is necessary for understanding how a cell coordinates this process and for developing effective therapeutic strategies to treat diseases, such as cancer, in which differentiation plays a significant role. Theoretical considerations and recent experimental evidence support the view that cell fates are high dimensional attractor states of the underlying molecular networks. The temporal behavior of the network states progressing toward different cell fate attractors has the potential to elucidate the underlying molecular mechanisms governing differentiation. RESULTS: Using the HL60 multipotent promyelocytic leukemia cell line, we performed experiments that ultimately led to two different cell fate attractors by two treatments of varying dosage and duration of the differentiation agent all-trans-retinoic acid (ATRA). The dosage and duration combinations of the two treatments were chosen by means of flow cytometric measurements of CD11b, a well-known early differentiation marker, such that they generated two intermediate populations that were poised at the apparently same stage of differentiation. However, the population of one treatment proceeded toward the terminally differentiated neutrophil attractor while that of the other treatment reverted back toward the undifferentiated promyelocytic attractor. We monitored the gene expression changes in the two populations after their respective treatments over a period of five days and identified a set of genes that diverged in their expression, a subset of which promotes neutrophil differentiation while the other represses cell cycle progression. By employing promoter based transcription factor binding site analysis, we found enrichment in the set of divergent genes, of transcription factors functionally linked to tumor progression, cell cycle, and development. CONCLUSION: Since many of the transcription factors identified by this approach are also known to be implicated in hematopoietic differentiation and leukemia, this study points to the utility of incorporating a dynamical systems level view into a computational analysis framework for elucidating transcriptional mechanisms regulating differentiation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».