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„Global Genomics Viewer“, ein Programm zur integrativen Auswertung und Visualisierung von Microarray Daten zur Aufdeckung neuer pathogenetischer Zusammenhänge bei der Entstehung von Leukämien

 

Principal Investigators: L. Bullinger, Ulm; A. Unwin, Augsburg; A. Benner, Heidelberg.

 

In den letzten Jahre haben „omics“ Technologien, die genomweite Analysen von genomischen Aberrationen, SNPs (single nucleotide polymorphisms), Genexpression, Expression von microRNAs sowie von DNA Methylierung ermöglichen, bereits wertvolle neue Einblicke in die molekulare Biologie von Leukämien gewährt sowie zur verbesserten Klassifikation von Leukämien und der Prognosevorhersage beigetragen. Trotz allem gestaltet sich die Auswertung dieser sehr komplexen Datensätze weiterhin schwierig, so dass wahrscheinlich ein nicht unerheblicher Anteil der in den Daten enthaltenen Informationen aufgrund mangelnder bzw. unzureichender Analysewerkzeuge bislang nicht entdeckt werden konnte. In dem beantragten Projekt soll nun ein Programm, „Global Genomics Viewer“, entwickelt werden, das die integrative Auswertung von Leukämie-Transkriptomen im Kontext von anderen Microarray-Daten wie SNP-Daten, microarray-basierte vergleichende genomische Hybridisierung (arrayCGH), microRNA-Expression und Daten von Promotor-Methylierungsanalysen ermöglicht. Neue integrative Analyseverfahren wie die globale Analyse von Gen-Ontologien (z.B. über „gene set enrichment“ oder “global testing“) oder die Anwendung biologischer Netzwerke (z.B. „global transcriptional networks“) tragen bereits zu einer verbesserten Verwertung von Micorarray-Daten bei. In Erweiterung dieser Ansätze soll das Programm über ein umfangreiches Visualisierungswerkzeug verfügen, das dem Forscher eine übersichtliche Darstellung und statistische Auswertung von kombinierten Microarray-Daten liefert. Moderne multivariate grafische Verfahren, wie z.B. interaktive Parallelkoordinatenplots und Fluktuationsdiagramme, werden für diese Anwendung adaptiert und weiter entwickelt werden. Diese Visualisierungen werden die den Daten zugrundeliegenden Informationen einfacher zugänglich machen und die Interpretationsarbeit unterstützen. Dabei wird die interaktive Datenanalyse eine ausgesprochen wichtige Rolle spielen. Eine Verknüpfung mit bestehenden biologischen und klinischen Datenbanken wird die Analyse im Kontext bereits bekannten Wissens ermöglichen, sodass der „Global Genomics Viewer“ ein wertvolles Werkzeug zur verbesserten Erkennung pathogenetischer Zusammenhänge bei der Leukämieentstehung und -Entwicklung darstellen wird.

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