scholarly journals Co-Expression Network Analysis Identifies Possible Hub Genes in Aging of the Human Prefrontal Cortex

2019 ◽  
Vol 17 (2) ◽  
pp. 202
Author(s):  
César Payán-Gómez, MD, MSc, PhD ◽  
Julián Riaño-Moreno, MD, MSc ◽  
Diana Amador-Muñoz, MD, MSc ◽  
Sandra Ramírez-Clavijo, MSc, PhD

Introducción: el envejecimiento es el principal factor de riesgo para el desarrollo de enfermedades crónicas como el cáncer, la diabetes, el Parkinson y el Alzheimer. El sistema nervioso central es particularmente susceptible al deterioro funcional progresivo asociado con la edad, entre las regiones cerebrales con mayor compromiso se encuentra la corteza prefrontal (CPF). Estudios de transcriptómica de esta región han identificado como características fundamentales del proceso de envejecimiento la disminución de la función sináptica y la activación de las células de la neuroglia. No es claro cuáles son las causas iniciales, ni los mecanismos moleculares subyacentes a estas alteraciones. El objetivo de este estudio fue identificar genes clave en la desregulación transcriptómica en el envejecimiento de la CPF para avanzar en el conocimiento de este proceso. Materiales y métodos: se hizo un análisis de coexpresión de genes de los transcriptomas de 45 personas entre 60 y 80 años con el de 38 personas entre 20 y 40 años. Las redes fueron visualizadas y analizadas usando Cytoscape, se usó citoHubba para determinar qué genes tenían las mejores características topológicas en las redes de coexpresión. Resultados: se identificaron cinco genes con características topológicas altas. Cuatro de ellos —hpca, cacng3, ca10, plppr4— reprimidos y uno sobreexpresado —Cryab—. Conclusión: los cuatro genes reprimidos se expresan preferencialmente en neuronas y regulan la función sináptica y la plasticidad neuronal, mientras el gen sobreexpresado es típico de células de la glía y se expresa como respuesta a daño neuronal facilitando la mielinización y la regeneración neuronal.

2020 ◽  
Author(s):  
◽  
Florencia Brancolini

Desde las últimas décadas, la región del Delta del Paraná está sometida a crecientes impactos antrópicos, producto de obras hidrotécnicas y actividades productivas como la ganadería y la forestación con salicáceas, sin que haya sido evaluado aún su impacto sobre las comunidades de peces. El objetivo general de esta tesis es evaluar el efecto que estas intervenciones productivas del Bajo Delta generan sobre la estructura y composición de los ensambles de peces. Para conseguir ese objetivo se realizaron muestreos bimensuales estandarizados con trampas para peces en canales con diferentes grados de intervención ubicados en dos sitios del Bajo Delta del río Paraná (Villa Paranacito y Campana), entre los meses de agosto de 2013 y noviembre de 2015. En total se colectaron 4705 individuos, pertenecientes a 58 especies. Los resultados fueron desarrollados en 3 secciones. En la primera sección se estudiaron los ensambles de peces a partir del pool de especies total (regional), y a nivel de canal individual (local). A nivel regional el ensamble fue estudiado utilizando la biodiversidad taxonómica y, para determinar la variación temporal de especies, se usó la ocurrencia espacial y temporal. A nivel local el ensamble se estudió mediante análisis descriptivos (riqueza, rarefacción, abundancia, representatividad, diversidad, equitatividad y dominancia) y análisis de similitud entre los canales mediante agrupamientos jerárquicos (jaccard y cluster). Adicionalmente, se exploraron 4 factores de intervención antrópica mediante métodos multivariados: sistemas de manejo del agua (No regulado o Regulado); tipo de canal (natural, artificial); uso productivo (forestal, ganadero o silvopastoril) y nivel de disturbio (nulo, bajo, alto). Los resultados mostraron diferencias significativas en la composición y estructura del ensamble, observándose la presencia de un gradiente que combina el sistema y el uso productivo, ubicándose en un extremo los canales sin manejo y los de las forestaciones no reguladas, y en el otro los de producciones bajo dique y de mayor intensidad. Este resultado indica que las alteraciones y el tipo de intervención antrópica determinan composiciones particulares de ensambles de peces para distintas modalidades productivas. En la segunda sección se analizó la relación entre los factores ambientales (físico-químico-hidrológicos) y los ensambles de peces en canales con distintas modalidades productivas. En una primera instancia se caracterizaron los canales de acuerdo a sus parámetros ambientales, concluyéndose qué el principal factor discriminante fue la conductividad, seguido de la profundidad. En relación a las modalidades productivas agrupadas, se encontraron diferencias significativas presentando los sistemas No regulados una mayor variabilidad que los Regulados. Los resultados indican que los ensambles de peces están influenciados por la conectividad de los canales, ya que separan claramente dos grupos; sistemas No regulados y Regulados. Los sistemas No regulados incluyen canales cuya conexión es directa, totalmente integrados al paisaje, manteniéndose una dinámica hidrológica natural y que presentaron un mínimo de agua en todas las campañas. Los sistemas Regulados incluyen canales bajo dique que se caracterizan por recibir agua solo de una entrada principal. Éstos pueden presentar, eventualmente, pérdida de conexión con el curso principal, o incluso secarse. Posteriormente, se analizó la relación entre los factores físico-químicos y la riqueza/abundancia de especies, buscando detectar grupos de especies más o menos tolerantes a las condiciones ambientales. De acuerdo a los resultados obtenidos, los ensambles de peces varían entre los diferentes ambientes de cada modalidad productiva, en función de su plasticidad fisiológica para adaptarse a ciertos parámetros extremos y del grado de la conectividad entre los canales. En la tercera sección se evaluó la integridad biótica de los canales en función del impacto de las diferentes modalidades productivas presentes. Se aplicaron y compararon dos índices: el índice de íntegridad biótica (Karr, 1991) y un índice basado en la presencia de familias como indicadoras de la calidad del sitio (adaptado USEPA, 2000). Los resultados, en concordancia con los registrados en los capítulos anteriores, demostraron que los cambios en el ensamble de peces fueron correctamente interpretados por ambos índices, siendo capaces de distinguir los canales más disturbados respecto a los sitios de referencia, permitiendo a su vez distinguir situaciones intermedias del gradiente. La implementación de estos índices constituye la primera experiencia en la aplicación de índices multimétricos para la evaluación de impactos antrópicos en los ensambles de peces en el Bajo Delta. Como conclusión, se demostró que el manejo de los sistemas productivos representa un factor crítico para conservar o mejorar las condiciones de la biodiversidad de peces y, que la sustentabilidad de los agroecosistemas debe ser estudiada integralmente. En ese sentido, los resultados alcanzados contribuyen a formar criterios en buenas prácticas de manejo del predio productivo en el Bajo Delta, entendiendo como tales a un conjunto de principios, normas y recomendaciones que se aplican a las diversas etapas de la actividad productiva, de forma de garantizar la protección ambiental y la sustentabilidad de los bienes y servicios ecosistémicos.


2003 ◽  
Author(s):  
◽  
Martín Carlos Abba

El Virus del Papiloma Humano (VPH) es considerado el principal factor etiológico del cáncer cervical, sin embargo han sido reconocidos múltiples co-factores tales como agentes microbianos, condiciones fisiológicas y genéticas del hospedador que determinarían el desarrollo de esta enfermedad. El objetivo principal del estudio fue evaluar las mutaciones en tres proto-oncogenes (k-ras, c-erbB-2 y c-myc), el polimorfismo en el codón 72 de gen oncosupresor p53 y del sistema HLA-DQA1 en el desarrollo de la carcinogénesis cervical, en función de la infección con el VPH, Virus del Herpes Simplex (VHS) y Chlamydia trachomatis. Se estudiaron 304 muestras cervicales clasificadas histológicamente en: 79 muestras normales (PapI/II), 36 lesiones condilomatosas, 79 lesiones intraepiteliales de bajo grado (LGSIL), 75 lesiones intraepiteliales de células escamosas de alto grado (HGSIL) y 35 carcinomas intraepitelilales de células escamosas (SCC). La detección/tipificación y carga viral del VPH se realizaron por PCR-LIS-SSCP y LS-PCR respectivamente. La detección de las infecciones por VHS y C. trachomatis se realizó por PCR específicas. Las mutaciones en el codón 12 de k-ras se detectaron por ARMS-PCR, mientras que los eventos de amplificación génica en c-erbB-2 y c-myc se analizaron por RG-PCR y LS-PCR. El polimorfismo Arg/Pro en el codón 72 de p53 se estudió por PCR alelo específica y las variantes alélicas del HLA-DQA1 se analizaron por la metodología de hibridación reversa. La prevalencia de la infección por VPH, VHS y C. trachomatis en el grupo control fue del 30%, 21% y 12% respectivamente, las cuales incrementaron significativamente según la severidad de la lesión. Los tipos virales más prevalentes del VPH fueron el tipo 16 (48%) y 6 (33%). Las infecciones con alta carga viral se encontraron particularmente asociadas a la presencia del genoma del VPH 16 y a los HGSIL/SCC. Se registro un incremento significativo en la frecuencia de mutaciones en el codón 12 de k-ras en el estadios histológicos HGSIL (21,3%), la cual se correlacionó con las infecciones con VPH de alto riesgo. Se encontraron diferencias significativas en la amplificación del gen c-erbB-2 en el estadío LGSIL (16,4%) en asociación con los tipos virales de bajo riesgo. Se detectó un incremento en la frecuencia de amplificación para c-myc en los estadios histológicos HGSIL/SCC (34-40%) en correlación con la presencia del genoma del VPH 16. No se observaron diferencias significativas entre las frecuencias genotípicas de p53 y los grupos histológicos, la infección por VPH y el resto de las variables estudiadas. El análisis del polimorfismo en el sistema HLA-DQA1 revelo un incremento significativo en la frecuencia alélica del DQA1*0101 en los LGSIL/condilomas, sugiriendo algún rol predisponente para este tipo de lesiones. La infección por VHS y C. trachomatis podrían ser consideradas como cofactores en el proceso de carcinogénesis cervical, por incrementar el riesgo de desarrollo del cáncer cervical y de las lesiones intraepiteliales de alto grado respectivamente. La activación de los proto-oncogenes estudiados sugeriría mecanismos alternativos a los conocidos por los cuales los tipos virales de alto riesgo carcinogénico podrían determinar la transformación celular.


2018 ◽  
Vol 14 (1) ◽  
Author(s):  
L. Armas ◽  
A. Narváez
Keyword(s):  

Las unidades de medición fasorial PMU son dispositivos que permiten medir los sincrofasores de las ondas sinusoidales de corriente y voltaje en los sistemas eléctricos de potencia SEP. En el documento se describen las características de las PMU y sus aplicaciones. Se enumeran varias metodologías que permiten la ubicación de PMUs y se selecciona un algoritmo que permite mantener un nivel adecuado de visibilidad en un SEP. A continuación, se describen diferentes métodos para análisis de contingencias en base a estabilidad de voltaje. Se adaptó el Índice de Soporte de Potencia Reactiva RSI para determinar un ranking de contingencias en el Sistema Nacional Interconectado de Ecuador S.N.I. Finalmente se aplicó una metodología de ubicación de PMUs que optimice su número y mantenga la observabilidad del S.N.I. ante las fallas de mayor gravedad.


2009 ◽  
Vol 34 (2) ◽  
pp. 287-310
Author(s):  
Georgina Espinal ◽  
Aurora Rodríguez

La exposición al plomo constituye un grave problema de salud pública, ya que afecta a las poblaciones, provocando efectos agresivos al nivel económico más vulnerable: niños, mujeres, trabajadores El objetivo general de este estudio es establecer en términos de distancia la zona de influencia de las fuentes de emisión de plomo en el barrio Villa Francisca de la ciudad de Santo Domingo, utilizando el sistema de información geográfica, con el fin de estimar el tamaño de la población expuesta Este estudio es de tipo descriptivo y transversal, en el mismo se consideraron características ambientales del sector, información demográfica, fuentes de emisión de plomo, niveles de plomo en sangre de niños y niveles de plomo ambiental. Estas variables se relacionaron en el espacio geográfico del sector para determinar el área de influencia de las fuentes de emisión y estimar el tamaño de la población expuesta El 36.5% de los niños presentó niveles sanguíneos de plomo elevados, relacionados directamente con la cercanía de talleres que trabajan con plomo. Según el área de influencia de las fuentes de emisión identificadas se consideró que la población expuesta en este barrio es la población general, estimada en 23,103 habitantes. Por lo que se recomienda una intervención multisectorial estatal con el fin de tomar medidas para el control de las emisiones de plomo y buscar alternativas de sobrevivencia que no afecten negativamente las personas que lo habitan ni al ambiente.


2020 ◽  
Vol 8 (21) ◽  
pp. 1348-1348
Author(s):  
Zetao Ma ◽  
Zhida Shen ◽  
Yingchao Gong ◽  
Jiaqi Zhou ◽  
Xiaoou Chen ◽  
...  

FEBS Open Bio ◽  
2021 ◽  
Author(s):  
Chun Li ◽  
Bangming Pu ◽  
Long Gu ◽  
Mingwei Zhang ◽  
Hongping Shen ◽  
...  

2021 ◽  
Vol 19 (1) ◽  
Author(s):  
Chuxiang Lei ◽  
Dan Yang ◽  
Wenlin Chen ◽  
Haoxuan Kan ◽  
Fang Xu ◽  
...  

Abstract Background Thoracic aortic aneurysm (TAA) can be life-threatening due to the progressive weakening and dilatation of the aortic wall. Once the aortic wall has ruptured, no effective pharmaceutical therapies are available. However, studies on TAA at the gene expression level are limited. Our study aimed to identify the driver genes and critical pathways of TAA through gene coexpression networks. Methods We analyzed the genetic data of TAA patients from a public database by weighted gene coexpression network analysis (WGCNA). Modules with clinical significance were identified, and the differentially expressed genes (DEGs) were intersected with the genes in these modules. Gene Ontology and pathway enrichment analyses were performed. Finally, hub genes that might be driving factors of TAA were identified. Furthermore, we evaluated the diagnostic accuracy of these genes and analyzed the composition of immune cells using the CIBERSORT algorithm. Results We identified 256 DEGs and two modules with clinical significance. The immune response, including leukocyte adhesion, mononuclear cell proliferation and T cell activation, was identified by functional enrichment analysis. CX3CR1, C3, and C3AR1 were the top 3 hub genes in the module correlated with TAA, and the areas under the curve (AUCs) by receiver operating characteristic (ROC) analysis of all the hub genes exceeded 0.7. Finally, we found that the proportions of infiltrating immune cells in TAA and normal tissues were different, especially in terms of macrophages and natural killer (NK) cells. Conclusion Chemotaxis and the complement system were identified as crucial pathways in TAA, and macrophages with interactive immune cells may regulate this pathological process.


2021 ◽  
Vol 11 (1) ◽  
Author(s):  
Bahman Panahi ◽  
Mohammad Amin Hejazi

AbstractDespite responses to salinity stress in Dunaliella salina, a unicellular halotolerant green alga, being subject to extensive study, but the underlying molecular mechanism remains unknown. Here, Empirical Bayes method was applied to identify the common differentially expressed genes (DEGs) between hypersaline and normal conditions. Then, using weighted gene co-expression network analysis (WGCNA), which takes advantage of a graph theoretical approach, highly correlated genes were clustered as a module. Subsequently, connectivity patterns of the identified modules in two conditions were surveyed to define preserved and non-preserved modules by combining the Zsummary and medianRank measures. Finally, common and specific hub genes in non-preserved modules were determined using Eigengene-based module connectivity or module membership (kME) measures and validation was performed by using leave-one-out cross-validation (LOOCV). In this study, the power of beta = 12 (scale-free R2 = 0.8) was selected as the soft-thresholding to ensure a scale-free network, which led to the identification of 15 co-expression modules. Results also indicate that green, blue, brown, and yellow modules are non-preserved in salinity stress conditions. Examples of enriched Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathways in non-preserved modules are Sulfur metabolism, Oxidative phosphorylation, Porphyrin and chlorophyll metabolism, Vitamin B6 metabolism. Moreover, the systems biology approach was applied here, proposed some salinity specific hub genes, such as radical-induced cell death1 protein (RCD1), mitogen-activated protein kinase kinase kinase 13 (MAP3K13), long-chain acyl-CoA synthetase (ACSL), acetyl-CoA carboxylase, biotin carboxylase subunit (AccC), and fructose-bisphosphate aldolase (ALDO), for the development of metabolites accumulating strains in D. salina.


2021 ◽  
Vol 14 (1) ◽  
Author(s):  
Jin-Yu Sun ◽  
Yang Hua ◽  
Hui Shen ◽  
Qiang Qu ◽  
Jun-Yan Kan ◽  
...  

Abstract Background Calcific aortic valve disease (CAVD) is the most common subclass of valve heart disease in the elderly population and a primary cause of aortic valve stenosis. However, the underlying mechanisms remain unclear. Methods The gene expression profiles of GSE83453, GSE51472, and GSE12644 were analyzed by ‘limma’ and ‘weighted gene co-expression network analysis (WGCNA)’ package in R to identify differentially expressed genes (DEGs) and key modules associated with CAVD, respectively. Then, enrichment analysis was performed based on Gene ontology (GO) and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway, DisGeNET, and TRRUST database. Protein–protein interaction network was constructed using the overlapped genes of DEGs and key modules, and we identified the top 5 hub genes by mixed character calculation. Results We identified the blue and yellow modules as the key modules. Enrichment analysis showed that leukocyte migration, extracellular matrix, and extracellular matrix structural constituent were significantly enriched. SPP1, TNC, SCG2, FAM20A, and CD52 were identified as hub genes, and their expression levels in calcified or normal aortic valve samples were illustrated, respectively. Conclusions This study suggested that SPP1, TNC, SCG2, FAM20A, and CD52 might be hub genes associated with CAVD. Further studies are required to elucidate the underlying mechanisms and provide potential therapeutic targets.


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