För att belysa genens funktion på global skala identifierade vi par av gener som samuttrycks över 3182 DNA-mikroarrayer från människor, flugor, maskar och jäst. Vi fann 22.163 sådana samuttrycksrelationer, som var och en har bevarats över hela evolutionen. Detta bevarande innebär att samuttrycket av dessa genpar ger en selektiv fördel och därför att dessa gener är funktionellt relaterade. Många av dessa relationer ger starka bevis för inblandning av nya gener i centrala biologiska funktioner såsom cellcykeln, sekretion och proteinuttryck. Vi bekräftade experimentellt de förutsägelser som antyds av några av dessa länkar och identifierade cellproliferationsfunktioner för flera gener. Genom att montera dessa länkar i ett genuttrycksnätverk fann vi flera komponenter som var djurspecifika såväl som samband mellan nyutvecklade och gamla moduler. Genomsekvenserna av människor och flera modellorganismer har etablerat en nästan komplett lista över de gener som krävs för att anta cellulära, utvecklings- och beteendeprocesser i dessa organismer (1-4). Nästa stora utmaning är att belysa den stora andelen gener i arvsmassan vars funktioner för närvarande är okända och att upptäcka hur generna interagerar för att utföra specifika biologiska processer. DNA-mikroarrayer ger oss ett första steg mot målet att avslöja genfunktionen på global skala. Eftersom gener som kodar proteiner som deltar i samma väg eller ingår i samma proteinkomplex ofta samregleras, uppvisar kluster av gener med relaterade funktioner ofta uttrycksmönster som korreleras under ett stort antal olika förhållanden i DNA-mikroarray experiment (5-8). Samreglering innebär dock inte nödvändigtvis att gener är funktionellt relaterade. Till exempel förutsägs cis-reglerande DNA-motiv inträffa av en slump i genomet och kan leda till serendipitisk transkriptionell reglering av närliggande gener. I experiment som begränsas till en enda art, skulle det vara svårt eller till och med omöjligt att skilja av misstag reglerade gener från de som är fysiologiskt viktiga. Men evolutionärt bevarande är ett kraftfullt kriterium för att identifiera gener som är funktionellt viktiga från en uppsättning coreglerade gener. Samreglering av ett par gener över stora evolutionära avstånd innebär att samregleringen ger en selektiv fördel, mest sannolikt eftersom generna är funktionellt relaterade. Eftersom små och subtila förändringar i kondition kan ge selektiv fördel under evolutionen, testet för relaterad genfunktion med hjälp av evolutionärt bevarande i det vilda är känsligare än poäng den fenotyp som härrör från stark förlust av funktion mutanter i laboratoriet. Den senaste tidens tillgång till stora uppsättningar DNA-mikroarraydata för människor, flugor, maskar och jäst gör det möjligt att mäta evolutionärt bevarad coexpression på en genomskala (9-11). Vi utvecklade en beräkningsmetod för att analysera 3182 DNA-mikroarrayer från människor, flugor, maskar och jäst (varav de flesta tidigare publicerades) för att identifiera geninteraktioner som är evolutionärt bevarade. Byggande av ett nätverk för genuttryck. Vi valde evolutionistiskt olika organismer för vilka omfattande mikroarray data fanns tillgängliga: Homo sapiens, Drosophila melanogaster, Caenorhabditis elegans, och Saccharomyces cerevisiae. För att identifiera gener som är samuttryckta över flera organismer, vi först associerade gener från en organism med deras ortologa motsvarigheter i andra organismer. Vi använde en metod som liknade tidigare metoder för att identifiera ortologa uppsättningar gener (12, 13). Ortologs identifierades genom att utföra en all-mot-all BLAST mellan varje par av proteinsekvenser från var och en av organismerna (14). Vi definierade sedan en metagen som en uppsättning gener över flera organismer vars proteinsekvenser är varandras bästa ömsesidiga BLAST hit (14). Med hjälp av denna metod tilldelade vi varje gen till högst en enda metagen. Till exempel, metagen MEG273 hänvisar till den mänskliga genen Psmd4, C. elegans genen rpn-10, D. melanogastergenen Pros54, och S. cerevisiae genen Rpn10, alla
Därefter identifierade en annan studie 22 163 genpar från 3 182 DNA-mikroarrayer från människor, flugor, maskar och jäst REF.
A gene-coexpression network for global discovery of conserved genetic modules
{'venue': 'Science', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Biology', 'Medicine']}