Анализ экспрессии генов выявляет молекулярные взаимосвязи между 20 участками центральной нервной системы человека

Для изучения общих закономерностей экспрессии генов провели транскриптомное профилирование 20 анатомически различных участков центральной нервной системы (ЦНС) человека. Для сравнительного анализа также профилировали 45 тканей, не относящихся к ЦНС. С помощью анализа главных компонент и иерархической кластеризации показано, что профили экспрессии в 20 исследованных участках ЦНС статистически значимо отличались от профилей всех тканей, не относящихся к ЦНС, и были сходны между собой, что указывает на наличие общей сигнатуры экспрессии. При анализе только 20 участков ЦНС их удалось разделить на отдельные группы, сходство между которыми соответствовало особенностям анатомического строения и во многих случаях функциональной активности. Эти результаты позволяют предположить, что данные об экспрессии генов могут помочь охарактеризовать функции ЦНС на молекулярном уровне. Были выявлены группы генов с тремя типами экспрессии: (1) во всей ЦНС, что указывает на участие в поддержании гомеостаза и базовых клеточных функциях; (2) в группах функционально связанных участков ЦНС, выделенных с помощью методов обучения без учителя; (3) в отдельных участках ЦНС, что указывает на участие этих генов в специфических функциях соответствующих участков. Сетевой анализ этих групп генов выявил множество путей с повышенной активностью в отдельных участках ЦНС; некоторые из них ранее описывались в литературе, что подтверждает достоверность набора данных и применённого подхода. В результате создана база данных экспрессии генов, которая может помочь изучить молекулярные основы функций различных участков ЦНС человека.