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Exploration of DNA Methylation-Driven Genes in Papillary Thyroid Carcinoma Based on the Cancer Genome Atlas.
Journal of Computational Biology ( IF 1.7 ) Pub Date : 2021-01-06 , DOI: 10.1089/cmb.2019.0471
Yanwei Chen 1 , Keke Wang 1 , Mengyuan Shang 1 , Shuangshuang Zhao 1 , Zheng Zhang 1 , Haizhen Yang 1 , Zheming Chen 1 , Rui Du 1 , Qilong Wang 2 , Baoding Chen 1
Affiliation  

Although the incidence of thyroid carcinoma is reported to be the highest among malignancies of endocrine system, its diagnosis is still unsatisfactory. This study sought to explore the key DNA methylation-driven genes in the development of papillary thyroid carcinoma (PTC) via a bioinformatic analysis based on the Cancer Genome Atlas (TCGA) database and was validated using the Gene Expression Omnibus (GEO) database. The level 3 DNA methylation, mRNA expression, and clinical data of 499 patients with PTC were obtained from the TCGA database. The R package LIMMA, edgeR, and MethylMix were applied to explore the DNA methylation-driven genes in PTC. The ConsensusPathDB software, DAVID, and STRING databases were used for Gene Ontology (GO) enrichment and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway analyses, as well as protein/protein interaction network construction individually. To verify the result, the explored genes were validated using GSE97466 data set retrieved from the GEO database. Fifty-seven (57) methylation-driven genes were detected via MethylMix based on a beta mixture model that compared the DNA methylation state of tumor tissues with that of the normal tissues. Eventually, three genes (TNFRSF1A, CLDN1, and CASP1) were identified to be the most potential biomarkers for the diagnosis or treatment of PTC. These results suggest the crucial roles of TNFRSF1A, CLDN1, and CASP1 in the tumorigenesis of PTC and provide a vital bioinformatic basis for further experimental validations and clinical applications.

中文翻译:

基于癌症基因组图谱探索甲状腺乳头状癌中 DNA 甲基化驱动的基因。

据报道,甲状腺癌的发病率是内分泌系统恶性肿瘤中发病率最高的,但其诊断仍不尽如人意。本研究旨在通过基于癌症基因组图谱 (TCGA) 数据库的生物信息学分析探索在甲状腺乳头状癌 (PTC) 发展中的关键 DNA 甲基化驱动基因,并使用基因表达综合 (GEO) 数据库进行验证。从TCGA数据库中获取499例PTC患者的3级DNA甲基化、mRNA表达和临床数据。应用 R 包 LIMMA、edgeR 和 MethylMix 来探索 PTC 中 DNA 甲基化驱动的基因。ConsensusPathDB 软件、DAVID 和 STRING 数据库用于基因本体论 (GO) 富集和京都基因和基因组通路分析百科全书,以及单独构建蛋白质/蛋白质相互作用网络。为了验证结果,使用从 GEO 数据库检索的 GSE97466 数据集验证了探索的基因。五十七 (57) 个甲基化驱动的基因通过 MethylMix 基于一个 beta 混合模型检测到,该模型比较了肿瘤组织的 DNA 甲基化状态与正常组织的 DNA 甲基化状态。最终,三个基因(TNFRSF1A、CLDN1 和 CASP1)被确定为诊断或治疗 PTC 的最有潜力的生物标志物。这些结果表明 TNFRSF1A、CLDN1 和 CASP1 在 PTC 的肿瘤发生中的关键作用,并为进一步的实验验证和临床应用提供了重要的生物信息学基础。使用从 GEO 数据库检索的 GSE97466 数据集验证了探索的基因。五十七 (57) 个甲基化驱动的基因通过 MethylMix 基于一个 beta 混合模型检测到,该模型比较了肿瘤组织的 DNA 甲基化状态与正常组织的 DNA 甲基化状态。最终,三个基因(TNFRSF1A、CLDN1 和 CASP1)被确定为诊断或治疗 PTC 的最有潜力的生物标志物。这些结果表明 TNFRSF1A、CLDN1 和 CASP1 在 PTC 的肿瘤发生中的关键作用,并为进一步的实验验证和临床应用提供了重要的生物信息学基础。使用从 GEO 数据库检索的 GSE97466 数据集验证了探索的基因。五十七 (57) 个甲基化驱动的基因通过 MethylMix 基于一个 beta 混合模型检测到,该模型比较了肿瘤组织的 DNA 甲基化状态与正常组织的 DNA 甲基化状态。最终,三个基因(TNFRSF1A、CLDN1 和 CASP1)被确定为诊断或治疗 PTC 的最有潜力的生物标志物。这些结果表明 TNFRSF1A、CLDN1 和 CASP1 在 PTC 的肿瘤发生中的关键作用,并为进一步的实验验证和临床应用提供了重要的生物信息学基础。CLDN1 和 CASP1) 被确定为诊断或治疗 PTC 的最有潜力的生物标志物。这些结果表明 TNFRSF1A、CLDN1 和 CASP1 在 PTC 的肿瘤发生中的关键作用,并为进一步的实验验证和临床应用提供了重要的生物信息学基础。CLDN1 和 CASP1) 被确定为诊断或治疗 PTC 的最有潜力的生物标志物。这些结果表明 TNFRSF1A、CLDN1 和 CASP1 在 PTC 的肿瘤发生中的关键作用,并为进一步的实验验证和临床应用提供了重要的生物信息学基础。
更新日期:2021-01-06
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