Ανάπτυξη και εφαρμογή μεθοδολογιών για την ανάλυση και την οπτικοποίηση ομικών δεδομένων που αφορούν στην κυτταρική γήρανση και το μεταβολικό σύνδρομο
Bibliographic record
Abstract
Τα τελευταία χρόνια, ραγδαίες τεχνολογικές εξελίξεις έχουν διαμορφώσει πειραματικές και υπολογιστικές μετρητικές τεχνολογίες υψηλής απόδοσης με συνακόλουθη συγκέντρωση μεγάλου όγκου πολύτιμων πειραματικών δεδομένων μεγάλης διαστασιμότητας, προερχόμενων από διαφορετικά ιεραρχικά επίπεδα βιολογικής οργάνωσης. Νέες ομικές τεχνολογίες υψηλής απόδοσης στο επίπεδο της γονιδιωματικής, της μεταγραφομικής, της πρωτεομικής και της μεταβολομικής ανάλυσης παρέχουν τη δυνατότητα για λεπτομερή λειτουργική ανάλυση των μοριακών μονοπατιών που εμπλέκονται στα διαφορετικά βιολογικά φαινόμενα και σε επάλληλα οργανωσιακά επίπεδα μοριακής περιγραφής, για τον προσδιορισμό των βιολογικών δικτύων που αλλάζουν. Οι προκλήσεις που εισηγείται η συνθετική ερμηνεία των ροών πληροφορίας που συνθέτουν την φαινοτυπική περιγραφή, αναδεικνύουν τα ελλείματα και περιορισμούς της αποσπασματικής μελέτης αυτών των μηχανισμών. Στόχο της συστημικής βιολογίας αποτελεί η σύνθεση της πληροφορίας που προέρχεται από διαφορετικά πειράματα σε διαφορετικά επίπεδα οργάνωσης, για να επιτευχθεί η ολιστική κατανόηση πολύπλοκων φαινομένων, που προκαλούνται από την επίδραση διαφορετικών αλλαγών του βιολογικού συστήματος, οι οποίες βρίσκονται σε αλληλεπίδραση μεταξύ τους. Στο πρώτο μέρος της παρούσας διατριβής αναπτύχθηκε μια μεθοδολογία ανάλυσης μεταγραφικών δεδομένων, με στόχο τη δημιουργία και τη σύγκριση μοντέλων της γονιδιακής έκφρασης και της κυτταρικής σηματοδότησης κατά την αναδιπλασιαστική κυτταρική γήρανση και την πρόωρη κυτταρική γήρανση λόγω πρωτεασωμικής αναστολής σε πρωτογενή καλλιέργεια ανθρώπινων ινοβλαστών. Ο πειραματικός σχεδιασμός περιλάμβανε περισσότερα χρονικά σημεία μεταξύ των νεαρών και των γηρασμένων κυττάρων σε σχέση με αυτά που είναι διαθέσιμα στην υπάρχουσα βιβλιογραφία για να μελετηθούν πιο αναλυτικά τα διαφορετικά στάδια εξέλιξης του φαινομένου της κυτταρικής γήρανσης. Αναδείχθηκαν, κοινά ή μοναδικά γονίδια και μονοπάτια που επηρεάζονται στα διαφορετικά στάδια και τύπους κυτταρικής γήρανσης. Η κυτταρική γήρανση σχετίζεται με τη βιολογική γήρανση των οργανισμών και έχει συσχετιστεί με την εκδήλωση ενός ευρύτατου φάσματος ασθενειών και παθήσεων, μεταξύ των οποίων βρίσκονται τα καρδιαγγειακά και τα μεταβολικά νοσήματα, όπως η παχυσαρκία και ο διαβήτης τύπου 2. Στο δεύτερο μέρος της διατριβής, η μεθοδολογία ανάλυσης συνδυάστηκε με μια αλγοριθμική ροή γονιδιωματικής και μεταγραφομικής ανάλυσης, με αξιοποίηση της τεχνολογίας εγκιβωτισμού Docker. Η αλγοριθμική ροή εφαρμόστηκε σε δεδομένα εμφάνισης μεταβολικού συνδρόμου μετά από έκθεση σε δίαιτα πλούσια σε λιπαρά στην Collaborative Cross (CC) σειρά ποντικιών, η οποία αποτελεί ένα πολυγονικό γενετικό πάνελ αναφοράς (genetic reference panel, GRP) ανασυνδυασμένων ομόμεικτων σειρών ποντικιών (recombinant inbred lines, RIL) που προέρχονται από οχτώ διαφορετικές ιδρυτικές προγονικές σειρές. Το CC πάνελ αποτελεί έναν πειραματικό πληθυσμό που έχει αναπτυχθεί για την ανάλυση γενετικών μηχανισμών προδιάθεσης σε σύνθετα γνωρίσματα, όπως το μεταβολικό σύνδρομο. Δίνει τη δυνατότητα χαρτογράφησης γονιδιακών τόπων ποσοτικών φαινοτύπων (quantitative trait loci, QTL) που εμπλέκονται στην προδιάθεση ή την αντίσταση στο γνώρισμα με υψηλή ακρίβεια και έχει λειτουργήσει καταλυτικά για την ανάπτυξη πληθώρας βιοπληροφορικών εργαλείων. Τα QTL αποτελέσματα ενισχύθηκαν μέσω της σύνθεσης δεδομένων αλληλούχισης RNA για την ταυτοποίηση διαφορών στη γονιδιακή έκφραση μεταξύ των διαφορετικών ομάδων. Αναδείχθηκαν διαφορετικά μονοπάτια και γονίδια που επηρεάζουν τη προδιάθεση και την εκδήλωση παχυσαρκίας στα δύο φύλα.
Fetched live from OpenAlex and de-inverted. Abstracts are not stored in this database: the inverted indexes are 8.6 GB of the frame’s 9.3 GB of text, and the host has 13 GB free.
How this classification was reachedexpand
Full frame machine prediction
Teacher imitationNot calibrated prevalence, not ground truth. Human validation pending. The Gemma side is a direct model label for every work in the frame, read from the title-only record. The Codex side is a classifier learned from the 10,348 direct Codex labels and calibrated to design-weighted sample rates; fields without enough sample support carry no Codex call. Candidate is the union of the two sides; consensus is their intersection. These outputs are machine_predicted_unvalidated and are not human labels.
Distilled classifier scores by category (both heads)
| Category | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Metaresearch | 0.001 | 0.006 |
| Meta-epidemiology (narrow) | 0.001 | 0.000 |
| Meta-epidemiology (broad) | 0.000 | 0.000 |
| Bibliometrics | 0.001 | 0.001 |
| Science and technology studies | 0.002 | 0.003 |
| Scholarly communication | 0.005 | 0.005 |
| Open science | 0.001 | 0.003 |
| Research integrity | 0.002 | 0.002 |
| Insufficient payload (model declined to judge) | 0.093 | 0.030 |
Machine scores (provisional)
The two teacher heads of the student model, read on this work. A score orders the frame for review; it never asserts a category, and the validation status ships verbatim with every row.
Baseline scores from an immature model (maturity gate not passed, 7 training rounds). Scores rank; they never assert a category.
score_only:v0-immature-baseline · verbatim from the scoring run: score_only means the number may rank works, and no category label ships from itClassification
machine, unvalidatedMachine predicted; a candidate call from one source (direct Gemma or distilled Codex), not a consensus.
How this classification was reached, model by model and score by score, is at the end of the page under "How this classification was reached".