4+ hub基因鉴定新路线

分享一篇2022年1月发表在J Cardiovasc Dev Dis（IF:4.415）《The Identification and Validation of Hub Genes Associated with Acute Myocardial Infarction Using Weighted Gene Co-Expression Network Analysis》（PMID: 35050240），作者通过生信和定量RT-PCR确认了AMI中的两个hub基因RPL9和RPL26。该研究方法同样适用于其他肿瘤或非肿瘤的研究，有相关需求的老师欢迎联系我们。

背景&方法

背景：

急性心肌梗死（AMI）是最严重和最致命的心血管疾病之一。

方法：

1、鉴定AMI患者和对照之间差异表达的基因；

2、对DEG进行WGCNA分析；

3、对WGCNA模块中的DEG进行基因本体和通路富集分析；

4、对AMI患者和对照组进行GSEA分析；

5、通过STRING数据库进行PPI网络构建筛选hub基因；

6、通过GeneMania构建PPI网络探索hub基因的功能；

7、PCR实验和ROC曲线验证hub基因；

8、TNFA_SIGNALING_VIA_NFKB通路基因的表达验证。

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结果

DEG的鉴定

AMI患者和对照之间共鉴定了2102个差异表达基因，其中781个基因上调，1321个基因下调（图2A-B）。

​图2

WGCNA分析

对DEG进行WGCNA分析，DEG聚集成四个模块（图3A-B）。棕色和蓝色分别是与AMI最负相关和最正相关的模块（图3C）。

图3​

功能丰富分析

棕色模块中的DEG用于基因本体和通路富集分析（图4）。

图4

GSEA分析

“TNFA_SIGNALING_VIA_NFKB”在AMI组中显着富集，富集分数为 0.57（图5A），表明“TNFA_SIGNALING_VIA_NFKB”可能在AMI的病理生理学中起关键作用。前六个基因组如图 5A-F所示。

图5​

PPI网络构建、模块化分析、Hub基因分析

对棕色模块中的基因构建蛋白质-蛋白质相互作用网络（图6A）。使用Cytoscape中的MCODE插件，确定了两个模块（图6B-C）。cytohubba插件中MCC、DMNC、MNC、Degree和EPC五种算法获得的前十个hub重叠得到RPL9和RPL26（图6D)。

图6​

RPL9和RPL26蛋白质-蛋白质相互作用网络的构建和GO分析

使用“GeneMania”工具，构建了一个由22个基因组成的蛋白质-蛋白质相互作用网络，其中包括RPL9和RPL26（图7A）所示。22个基因主要富集在5个生物过程、5个细胞成分和3个分子功能（7B-D）。

​图7

中心基因的验证

定量RT-PCR结果表明，与对照组相比，AMI组RPL9和RPL26的表达水平均降低（图8A-B），与生物信息学分析一致。ROC曲线表明RPL9和RPL26具有良好的辨别能力（图8C-D）。

图8​

基因组‘TNFA_SIGNALING_VIA_NFKB’的验证

图9中的结果表明，AMI组中‘TNFA_SIGNALING_VIA_NFKB’大多数关键基因的表达水平升高。

​图9