Systems biology approach to identify transcriptome reprogramming and candidate microRNA targets during the progression of polycystic kidney disease
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Autosomal dominant polycystic kidney disease (ADPKD) is characterized by cyst formation throughout the kidney parenchyma. It is caused by mutations in either of two genes, PKD1 and PKD2. Mice that lack functional Pkd1 (Pkd1⁻/⁻), develop rapidly progressive cystic disease during embryogenesis, and serve as a model to study human ADPKD. Genome wide transcriptome reprogramming and the possible roles of micro-RNAs (miRNAs) that affect the initiation and progression of cyst formation in the Pkd1⁻/⁻ have yet to be studied. miRNAs are small, regulatory non-coding RNAs, implicated in a wide spectrum of biological processes. Their expression levels are altered in several diseases including kidney cancer, diabetic nephropathy and PKD. RESULTS: We examined the molecular pathways that modulate renal cyst formation and growth in the Pkd1⁻/⁻ model by performing global gene-expression profiling in embryonic kidneys at days 14.5 and 17.5. Gene Ontology and gene set enrichment analysis were used to identify overrepresented signaling pathways in Pkd1⁻/⁻ kidneys. We found dysregulation of developmental, metabolic, and signaling pathways (e.g. Wnt, calcium, TGF-β and MAPK) in Pkd1⁻/⁻ kidneys. Using a comparative transcriptomics approach, we determined similarities and differences with human ADPKD: ~50% overlap at the pathway level among the mis-regulated pathways was observed. By using computational approaches (TargetScan, miRanda, microT and miRDB), we then predicted miRNAs that were suggested to target the differentially expressed mRNAs. Differential expressions of 9 candidate miRNAs, miRs-10a, -30a-5p, -96, -126-5p, -182, -200a, -204, -429 and -488, and 16 genes were confirmed by qPCR. In addition, 14 candidate miRNA:mRNA reciprocal interactions were predicted. Several of the highly regulated genes and pathways were predicted as targets of miRNAs. CONCLUSIONS: We have described global transcriptional reprogramming during the progression of PKD in the Pkd1⁻/⁻ model. We propose a model for the cascade of signaling events involved in cyst formation and growth. Our results suggest that several miRNAs may be involved in regulating signaling pathways in ADPKD. We further describe novel putative miRNA:mRNA signatures in ADPKD, which will provide additional insights into the pathogenesis of this common genetic disease in humans.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».