OPUS


Analyse von Fischexpressionsdaten zur Klassifizierung von molekularen Che-mikalienwirkungen

  • Durch Genexpressionsexperimente anModellorganismen versucht man das Genomund die Reaktion des Genoms auf äußere Einflüsse zu erforschen. Chemikalien sind in der Lage die Expression des Genoms zu beeinflussen. Durch die Experimente ist es möglich Rückschlüsse auf die Wirkweisen der Chemikalien auf genomischer Ebene zu ziehen. Durch derartige Chemikalienexperimente wurden in der Vergangenheit bereits große Mengen an Genexpressionsdaten erzeugt. Ein beliebter Modellorganismus für solche Versuche ist der Zebrabärbling Danio rerio, der in seiner embryonalen Entwicklung optimale Vorrausetzungen mit sich bringt. Bei ihm kann man phänotypische und genotypische Effekte der Chemikalien sehr gut beobachten, da er in diesem Zeitraum transparent ist und diese Phase nur fünf Tage anhält. Anhand des Zebrabärblings soll erforscht werden, ob gleichartige Chemikalien auf genomischer Ebene ähnliche Wirkweisen besitzen und sich in Gruppen zusammenfassen lassen. Desweiteren stellt sich die Frage, ob es eine allgemeine (Gegen)Reaktion auf den Einfluss der Chemikalien gibt, welche auf genomischer Ebene sichtbar wird. Dazu werden Genexpressionsdaten aus cDNA-Microarrayexperimenten verwendet, die in den Datenbanken des NCBI und EBI abgespeichert sind. Nachdem geeigenete Experimentaldaten ausgewählt wurden und auf ihre Qualität geprüft, wurden diese einer vereinheitlichten statistischen Analyse unterzogen. Die Ergebnisse dieser statistischen Analyse wurden untereinander auf identisch differentiell exprimierte Gene verglichen. Durch vereinheitlichte, allgemeine Analyse konnten Hinweise erbracht werden, dass es auf genomischer Ebene eine Antwort- und Gegenreaktion auf die Chemikalien gibt. Durch den Vergleich konnten 22 Gene ermittelt werden, die für das Binden und den Abbau der eingesetzten Chemikalie verantwortlich sind und experiementübergreifend auftraten.
  • Gene expression experiments are used to understand the effects of environmental influences on the genome of an organism. Chemicals are able to influence the expression of the genome. With experiments we can determine and observe the mechanisms of chemical actions on the gene expression level. In the past a lot of gene expression data was created. One favored model organism for such experiments is the zebrafish danio rerio. This fish has some special properties in his development, which favor such experiments. The embryonic development of the zebrafish is finished after five days. During that time the embryo is transparent. So it is easy to observe phenotypic and genomic influences of chemicals. A lot of effects caused by chemicals on the zebrafish genome are already observered. This stu-dy aimed to compare expression profiles in order to investigate whether common genes and a general response to chemical exposure can be observed. To answer this question, gene expression data from cDNA- microarrays of different experiments was collected form the databases of NCBI and EBI. This microarray data was controlled for its quality. After this the microarray data was statistically analysed in a generall method. The data created this way, was compared for each chemical treatment. This analysis of the microarray data shows a general answer to exposure with chemicals on the genomic level. Through the comparisons between the differential expression pattern of each chemical, we were able to determine 22 genes, that code for proteins whose function can be related to the binding and decomposition of chemicals

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Metadaten
Author:Stephan Koch
URN:urn:nbn:de:bsz:mit1-opus4-63035
Document Type:Master's Thesis
Language:German
Year of Completion:2014
Granting Institution:Hochschule Mittweida
Release Date:2016/04/08
GND Keyword:Genexpression , Genom , Zebrabärbling , Chemikalie
Institutes:03 Mathematik / Naturwissenschaften / Informatik
Dewey Decimal Classification:547 Organische Chemie
Access Rights:Frei zugänglich
Licence (German):License LogoEs gilt das UrhG