Визначення генів мішеней транскрипційного фактора ISGF-3

Abstract

Транскрипційний фактор ISGF-3 активується в результаті передачі сигналу від ІФНα домінуючим шляхом Jak-STAT. Мета роботи полягала у пошуку сайтів звязування ISGF-3, що дозволяє виявляти гени первинної відповіді на ІФНα. Методи. COTRASIF це веб-інструмент для всегеномного пошуку еволюційно консервтивних регуляторних ділянок у промоторах генів еукаріотів, що пропонує три методи позиційно-вагових матриць (ПВМ), гібридний метод на основі прихованих моделей Маркова (ПВМ-ПММ) та філогенетичний футпринтинг. Результати. Показано, що ме тод ПВМ-ПММ має вищу специфічність пошуку. Метод застосовано для виявлення генів мішеней транскрипційного фактора ISGF-3. Із за стосуванням філогенетичного футпринтингу сформовано групу зі 162 генів імовірної первинної відповіді на ІФНα. Розроблено та застосовано показник надійності виявлених генів-мішеней. Висновки. На основі результатів пошуку сайту звязування ISGF-3, статистичного аналізу з використанням Онтології Генів та обчислених показників надійності генів-мішеней 24 білок-кодуючих гени щура визначено як перспективні для вивчення первинної відповіді на ІФНα.

Aim. Transcription factor ISGF-3 is activated as a result of the signal transduction from IFNα via the dominating Jak-STAT pathway. The discovery of ISGF-3 binding sites will assist in identifying genes of primary response to IFNα. Methods. COTRASIF is a web-based tool for the genome-wide identification of the evolutionary-conservative regulatory sites in the promoters of eukaryotic genes. It offers 3 search methods: based on position-weight matrices (PWM), hybrid method based on hidden Markov models (PWM-HMM), and phylogenetic footprinting. Results. We have demonstrated that PWM-HMM method has higher search specificity, and used this method to identify the gene targets of ISGF-3 transcription factor. After applying phylogenetic foot-printing, we have obtained a list of 162 genes of putative primary response to IFNα. The reliability metrics to these gene targets has been developed and applied. Conclusions. Based on the search results, Gene Ontology over-representation analysis, and reliability metrics, we have identified 24 rat protein-coding genes as promising targets for further studies on the primary response to IFNα.

Транскрипционных факторов ISGF-3 активируется в результате передачи сигнала от ИФНα доминирующим путем Jak-STAT. Цель работы заключалась в поиске сайтов связывания ISGF-3, позволяет выявлять гены первичного ответа на ИФНα. Методы. COTRASIF - веб-инструмент для всегеномного поиска эволюционно консервтивних регуляторных участков в промоторов генов эукариот, предлагающий три метода позиционно-весовых матриц (ТСМ), гибридный метод на основе скрытых моделей Маркова (ТСМ-ГСМ) и филогенетический футпринтинг. Результаты. Показано, что метод ТСМ-ГСМ имеет высшую специфичность поиска. Метод применен для выявления генов мишеней транскрипционного фактора ISGF-3. С применением филогенетического футпринтинга сформирована группа из 162 генов вероятной первичного ответа на ИФНα. Разработан и применен показатель надежности выявленных генов-мишеней. Выводы. На основе результатов поиска сайта связывания ISGF-3, статистического анализа с использованием онтологии Генов и вычисленных показателей надежности генов-мишеней 24 белок-кодирующих гены крысы определены как перспективные для изучения первичного ответа на ИФНα.