生物信息学分析对实验是重要的辅助和补充。癌症基因组图谱(TCGA)是肿瘤研究中重要的数据库,然而因为其数据集规模较大,复杂度较高,下载数据进行分析困难较多。在做TCGA数据分析时,GEPIA等网页工具给操作带了极大的便利,能够使分析绘图更加快速简单。今天我们介绍一款新的TCGA网页神器,有助于大家更为便捷,高效的进行数据分析和画图。
这款工具是今年2月发表于生物信息学老牌经典期刊Bioinformatics (IF=5.61)的KRAB ZNF explorer(KRAB ZNF explorer – the online tool for the exploration of the transcriptomic profiles of KRAB-ZNF factors in The Cancer Genome Atlas)。作者是波兰首都华沙大学的Cylwa,Biecek等人。工具的网址为:
http://mi2.mini.pw.edu.pl:8080/KRAB_ZNF/
KRAB-ZNFs (Krüppel-associated box domain zinc finger proteins):是最大的锌指蛋白家族,也是最大的表观遗传抑制剂。这些蛋白在细胞信号转导、细胞生长、分化中起到重要作用。KRAB-ZNF家族中的一些成员也参与癌症的发生发展。然而大多数KRAB-ZNF因子的功能却尚且未被探索。
这个工具能够让用户研究381种KRAB-ZNF在30多种TCGA癌症中的功能,揭示KRAB-ZNF家族因子参与癌症的新的线索。其中包括:
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正常组织和癌症组织KRAB-ZNF表达的比较分析
首先我们选择Expression in Normal vs Tumor 一栏,在页面左边,选择想要进行研究的肿瘤类型(例如以LUSC 为示范),选择研究的KRAB-ZNF因子(例如选ZNF8,ZNF275,ZNF175,ZNF205为示范),并对参数进行设定。运行后,会在界面右边得到结果图片和数据,图片可以下载tiff, pdf, eps三种格式,数据可以下载csv, txt格式。
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KRAB-ZNF的表达和多种临床-病理参数的联系
进入Clinical Parameters一栏,以LUSC cohort,ZNF275基因为例,在subtype一栏,有“expression subtype”, “gender”, “histological type”, “smoking history”,“pathologic M” , “pathologic T”, “pathologic N” 等分类标准可以选择。接下来设置linear scale 或者log scale, 以及对scale minimum ,font size进行设定,就可以在界面右边得到可供下载的结果图片和数据。例如:
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生存分析
进入“Survival Analysis”一栏,绘制Kaplan-Meier曲线;例如选取KRBA2 基因,KIPAN cohort,并以系统默认参数进行设定,在界面右边出现Kaplan-Meier曲线以及基因表达的分布。可以下载png, pdf, eps, tiff四种格式。另外还可以绘制所选基因热图;生成log-rank检验表格。
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KRAB-ZNF表达与DNA甲基化的关系分析
进入“Methylation and Expression”一栏,利用t检验分析两组患者CpG甲基化差异,以最高10%和最低10%表达水平进行分组。同样可下载结果表格。
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KRAB-ZNF异构体的分析
进入Isoforms Expression一栏,首先可以生成每个队列中正常组织和肿瘤组织异构体表达t检验的结果表格,其次,对于选中的队列和基因,用户可以下载每个异构体的表达箱线图,
还可以绘制异构体在选中的基因和队列中的表达百分比,也可以绘制在所有队列中的表达条形图。
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KRAB-ZNF在正常组织中的对比分析
进入Expression in Normal Tissue一栏,可以选择一系列KRAB-ZNF因子,绘制在所有正常组织中的表达热图,以及基因表达的箱线图,和下载相关的统计数据。
这个工具与其他泛化工具(例如大家常用的GEPIA)相比,专注KRAB-ZNF 家族的300多基因,研究更深入,功能更丰富,数据下载也更全面,对于研究KRAB ZNF这个最大的表观遗传抑制剂家族的科研人员有很好的辅助作用。同时,因为这款工具专注于对一部分基因进行深入探索,研究更为垂直,也为未来生信工具的开发,提供了新的思路和方向。
参考文献
Cylwa Rafał,Kiełczewski Kornel,Machnik Marta et al. KRAB ZNF explorer-the online tool for the exploration of the transcriptomic profiles of KRAB-ZNF factors in The Cancer Genome Atlas.[J] .Bioinformatics, 2020, 36: 980-981.