Analysis, integration and applications of the human interactome [article]

Gautam Chaurasia, Humboldt-Universität Zu Berlin, Humboldt-Universität Zu Berlin
2017
Protein-Protein Interaktions (PPI) Netzwerke liefern ein Grundgerüst für systematische Untersuchungen der komplexen molekularen Maschinerie in der Zelle. Die Komplexität von Protein-Wechselwirkungen stellt jedoch in Bezug auf ihre Identifizierung, Validierung und Annotation eine große experimentelle und rechnerische Herausforderung dar. In dieser Arbeit analysierte ich diese Probleme und lieferte Lösungen, um die Limitierungen aktueller humanen PPI Netzwerke zu überwinden. Meine Arbeit kann in
more » ... wei Teile aufgeteilt werden: Im ersten Teil führte ich eine kritischen Vergleich von acht unabhängig konstruierten humanen PPI Netzwerke durch, um mögliche experimentellen Verzerrungen zu erkennen. Die Ergebnisse zeigten starke Tendenzen bezüglich der Selektion und Detektion von Interaktionen, die in zukünftigen Anwendungen dieser Netzwerke berücksichtigt werden sollten. Einer der wichtigsten Schlussfolgerungen dieser Studie war, dass die derzeitigen humanen Interaktions Netzwerke komplementär sind und deshalb wurde eine Datenbank mit der Bezeichnung Unified Human Interaktome (UniHI) entwickelt, die menschliche PPI Daten aus zwölf wichtigsten Quellen integriert. Im zweiten Teil dieser Forschungsarbeit benutzte ich die Daten aus der UniHI Datenbank, die genetischen Modifikatoren in einer bestimmten Krankheit, Chorea Huntington (HD) eine autosomal dominante neurodegenerative Erkrankung, zu charakterisieren. Um die Proteine zu identifizieren, die den Krankheitsverlauf modifizieren können, wurden Protein Interaktion Daten mit Genexpressionsdaten von HD-Patienten in Kombination mit einem Mehrschritt-Filterungsverfahren integriert. Mit dem neuartigen Ansatz wurde ein Nucleus caudatus-spezifische Protein-Interaktion HD (PPI)-Netzwerk vorhergesagt, das 14 potentiell dysregulierten Proteine direkt oder indirekt mit dem Huntingtin-Protein verlinkt, mit mögliche Verbindung zu Molekularen Prozessen wie z.B. Apoptose, Metabolismus, neuronale Entwicklung.
doi:10.18452/16635 fatcat:z227vy6lsje6jhtanzwwo5xik4