Bioinformática para integrar información de la proteína y del gen en un contexto relacional, aplicación a los datos proteómicos y transcriptómicos humanos

[ES]El objetivo general de esta Tesis Doctoral es el desarrollo y aplicación de algoritmos y métodos bioinformáticos para integrar, analizar y visualizar diversas fuentes de información transcriptómica y proteómica, aplicados principalmente a datos humanos. La integración de múltiples y complejos datos actualmente disponibles sobre proteínas y genes a escala global (es decir, "ómica") es un desafío para los estudios biomédicos y un escenario claro para aplicar y desarrollar nuevos métodos y herramientas bioinformáticas. En este marco, esta Tesis Doctoral ha desarrollado, en su primera parte, la herramienta llamada Path2enet (publicada en BMC Genomics en 2016: Path2enet: generation of human pathway-derived networks in an expression specific context; DOI: 10.1186/s12864-016-3066-7, PMID: 27801297). Esta herramienta permite la integración, en redes biológicas (networks) enriquecidas, de datos relacionales de distinto tipo: (i) rutas de señalización o rutas metabólicas (pathways); (ii) datos de interacciones físicas proteína-proteína (derivados de bases de datos que acumulan información sobre experimentos proteómicos); y (iii) datos de expresión génica (derivados de secuencias expresadas en tejidos específicos, ESTs, o de datos de expresión de experimentos transcriptómicos, tanto de plataformas de microarrays como de RNA-seq). Además, la herramienta Path2enet lleva implimentado el uso del algoritmo gene-barcode que, basado en el tipo de muestras usado, permite indicar qué genes están expresados/activos (ON) o no expresados (OFF) en una red compleja. La herramienta también permite calcular parámetros principales de redes (por ejemplo, degree, betweeness, clustering coefficient y eigenvector) para encontrar nodos clave (hubs) y comparar, por ejemplo, las redes calculadas para diferentes fenotipos o para diferentes tipos de muestras tratadas de distinta forma. Como caso de estudio concreto, se presenta una comparación de las redes generadas para linfocitos humanos de distintos tipos: linfocitos B CD9+, linfocitos T CD8+ y T CD4+. Respecto a estas células se hace un estudio comparativo de las distintas redes generadas derivadas de la ruta de señalización de NOTCH. En la segunda parte de la Tesis se desarrollan una serie de métodos y estrategias de análisis que permiten integrar y comparar datos de transcriptómica (de microarrays y RNA-seq) y datos de proteómica (de espectrometría de masas, MS, y de técnicas basadas en anticuerpos, como MAP-Sec, microsphere-based affinity array coupled to a size-exclusion chromatography). Estas técnicas se utilizan de forma combinada para medir la expresión de proteínas en muestras de una línea celular de linfoide humana: RAMOS (correspondiente a linfocitos B del linfoma de Burkitt); que es tomada como modelo de estudio. El análisis integrativo de datos proteómicos y transcriptómicos muestra un alto solapamiento y concordancia entre las técnicas; aunque la sensibilidad y especificidad de estas tecnologías no es la misma. En este sentido, siempre hemos observado una mayor cobertura sobre el genoma/proteoma y mejor reproducibilidad con las técnicas transcriptómicas. Sin embargo, las técnicas proteómicas muestran mayor sensibilidad para detectar ciertas proteínas (por ejemplo, formas fosforiladas o isoformas alternativas) que no se pudieron detectar bien mediante técnicas transcriptómicas. Esta capacidad de las técnicas proteómicas permite proponer un marco de trabajo más propicio para la identificación de ciertos biomarcadores específicos. En todo caso, la combinación de técnicas transcriptómicas y proteómicas se muestra en nuestro trabajo muy eficiente y poderosa de cara a la caracterización detallada de las proteínas activas en muestras humanas. Finalmente, en la tercera parte de la Tesis hemos desarrollado métodos y estrategias de análisis combinado de datos de proteómica y fosfoproteómica derivados de muestras de pacientes con leucemia (en concreto, leucemia linfocítica crónica, CLL). En este estudio observamos que el fosfoproteoma obtenido para muestras de linfocitos de pacientes con el mismo tipo de leucemia presentaba una reproducibilidad o solapamiento muy bajos (17% de solapamiento), mientras que el proteoma global de estas células si era muy congruente (con un 73% de solapamiento). De este modo se pudo comprobar, por ejemplo, que las proteínas relacionadas con receptores de citoquinas y TLR estaban infra-representadas en comparación con las proteínas de la ruta de señalización de BCR en todas las muestras de leucemia analizadas. Además, varias proteínas relacionadas con la ruta de señalización de BCR (especialmente en la parte citoplasmática y nuclear de la vía, downstream BCR, por ejemplo ERK, JNK y cMYC) están presentes en todas las muestras, sugiriendo que esta ruta tiene un papel clave en el mantenimiento de la supervivencia de las células leucémicas linfocíticas

Rondo Mignon

https://digitalcommons.library.umaine.edu/mmb-ps/3203/thumbnail.jp

Alternative glues for the production of ATLAS silicon strip modules for the Phase-II upgrade of the ATLAS Inner Detector

The Phase-II upgrade of the ATLAS detector for the High Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC) includes the replacement of the current Inner Detector with an all-silicon tracker consisting of pixel and strip detectors. The current Phase-II detector layout requires the construction of 20,000 strip detector modules consisting of sensor, circuit boards and readout chips, which are connected mechanically using adhesives. The adhesive between readout chips and circuit board is a silver epoxy glue as was used in the current ATLAS SemiConductor Tracker (SCT). This glue has several disadvantages, which motivated the search for an alternative. This paper presents a study concerning the use of six ultra-violet (UV) cure glues and a glue pad for use in the assembly of silicon strip detector modules for the ATLAS upgrade. Trials were carried out to determine the ease of use, the thermal conduction and shear strength, thermal cycling, radiation hardness, corrosion resistance and shear strength tests. These investigations led to the exclusion of three UV cure glues as well as the glue pad. Three UV cure glues were found to be possible better alternatives. Results from electrical tests of first prototype modules constructed using these glues are presented.Comment: 23 pages, to be published in Journal of Instrumentatio

European History 1648 to Present

Openly licensed anthology focused on the theme of European History from 1648-Present as reflected in literature. Contains Heart of Darkness by Joseph Conrad and Communist Manifesto by Karl Marx and Friedrich Engels

Comparison of real-time elastography and multiparametric MRI for prostate cancer detection: A whole-mount step-section analysis

OBJECTIVE. The purpose of this study was to compare prostate cancer detection rate of real-time elastography (RTE) with that of multiparametric MRI to evaluate the advantages and disadvantages of the two methods. SUBJECTS AND METHODS. Thirty-nine patients with biopsy-proven prostate cancer underwent both RTE and multiparametric MRI to localize prostate cancer before radical prostatectomy. RTE was performed to assess prostate tissue elasticity, and hard lesions were considered suspicious for prostate cancer. Multiparametric MRI included T2-weighted MRI, diffusion-weighted MRI (DWI), and contrast-enhanced MRI (CE-MRI) with an endorectal coil at 1.5 T. After radical prostatectomy, whole-mount step sections of the prostate were generated, and the prostate cancer detection rates with both modalities were analyzed for cancer lesions measuring 0.2 cm 3 or larger. RESULTS. Histopathologic examination revealed 61 cancer lesions. RTE depicted 39 of 50 cancer lesions (78.0%) in the peripheral zone and 2 of 11 (18.2%) in the transitional zone. Multiparametric MRI depicted 45 of 50 cancer lesions (90.0%) in the peripheral zone and 8 of 11 (72.7%) in the transitional zone. Significant differences between the two modalities were found for the transitional zone and anterior part in prostates with volumes greater than 40 cm3 (p \u3c 0.05). Detection rates for high-risk prostate cancer (Gleason score ≥ 4 and 3) and cancer lesions with volumes greater than 0.5 cm3 were high for both methods (93.8% and 80.5% for RTE, 87.5% and 92.7% for multiparametric MRI). Volumetric measurements of prostate cancer were more reliable with T2-weighted MRI than with RTE (Spearman rank correlation, 0.72 and 0.46). CONCLUSION. RTE and multiparametric MRI depicted high-risk prostate cancer with high sensitivity. However, multiparametric MRI seems to have advantages in tumor volume assessment and for the detection of prostate cancer in the transitional zone and anterior part within prostates larger than 40 cm3. American Roentgen Ray Society

Sigma-1 Receptor Positron Emission Tomography: A New Molecular Imaging Approach Using (S)-(−)-[18F]Fluspidine in Glioblastoma

Glioblastoma multiforme (GBM) is the most devastating primary brain tumour characterised by infiltrative growth and resistance to therapies. According to recent research, the sigma-1 receptor (sig1R), an endoplasmic reticulum chaperone protein, is involved in signaling pathways assumed to control the proliferation of cancer cells and thus could serve as candidate for molecular characterisation of GBM. To test this hypothesis, we used the clinically applied sig1R-ligand (S)-(−)-[18F]fluspidine in imaging studies in an orthotopic mouse model of GBM (U87-MG) as well as in human GBM tissue. A tumour-specific overexpression of sig1R in the U87-MG model was revealed in vitro by autoradiography. The binding parameters demonstrated target-selective binding according to identical KD values in the tumour area and the contralateral side, but a higher density of sig1R in the tumour. Different kinetic profiles were observed in both areas, with a slower washout in the tumour tissue compared to the contralateral side. The translational relevance of sig1R imaging in oncology is reflected by the autoradiographic detection of tumour-specific expression of sig1R in samples obtained from patients with glioblastoma. Thus, the herein presented data support further research on sig1R in neuro-oncology

Sigma-1 receptor positron emission tomography: A new molecular imaging approach using (S)-(-)-[18F]fluspidine in glioblastoma

Glioblastoma multiforme (GBM) is the most devastating primary brain tumour characterised by infiltrative growth and resistance to therapies. According to recent research, the sigma-1 receptor (sig1R), an endoplasmic reticulum chaperone protein, is involved in signaling pathways assumed to control the proliferation of cancer cells and thus could serve as candidate for molecular characterisation of GBM. To test this hypothesis, we used the clinically applied sig1R-ligand (S)-(−)-[18F]fluspidine in imaging studies in an orthotopic mouse model of GBM (U87-MG) as well as in human GBM tissue. A tumour-specific overexpression of sig1R in the U87-MG model was revealed in vitro by autoradiography. The binding parameters demonstrated target-selective binding according to identical KD values in the tumour area and the contralateral side, but a higher density of sig1R in the tumour. Different kinetic profiles were observed in both areas, with a slower washout in the tumour tissue compared to the contralateral side. The translational relevance of sig1R imaging in oncology is reflected by the autoradiographic detection of tumour-specific expression of sig1R in samples obtained from patients with glioblastoma. Thus, the herein presented data support further research on sig1R in neuro-oncology