Αφηρημένο

Η χημειοθεραπεία χρησιμοποιείται συνήθως σε θεραπείες για τον καρκίνο, ωστόσο μόνο το 25% των καρκίνων μπορούν να ανταποκρίνονται και ένα σημαντικό ποσοστό αναπτύσσεται αντίσταση. Ο καταστολέας όγκου ρ53 είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη και τη θεραπεία του καρκίνου, αλλά ήταν λιγότερο επιδεκτικά σε θεραπευτικές εφαρμογές λόγω της πολυπλοκότητας της δράσης της, η οποία αντικατοπτρίζεται σε 66.000 έγγραφα που περιγράφουν τη λειτουργία του. Εδώ σας παρέχουμε μια συστηματική προσέγγιση για την ενσωμάτωση αυτών των πληροφοριών με την κατασκευή ενός λογικού μοντέλου μεγάλης κλίμακας της interactome p53 χρησιμοποιώντας εκτενή βάση δεδομένων και την ολοκλήρωση της βιβλιογραφίας. Το μοντέλο περιέχει 206 κόμβους που αντιπροσωπεύουν γονίδια ή πρωτεΐνες, είσοδος βλάβης του DNA, την απόπτωση και την κυτταρική γήρανση εξόδους, που συνδέονται με 738 λογική αλληλεπιδράσεις. Προγνωστικά από

in silico

νοκ-άουτ και σταθερή ανάλυση κρατικής μοντέλο επικυρώνονταν με τις αναζητήσεις της λογοτεχνίας και

in vitro

με βάση πειράματα. Έχουμε προσδιορίσει μια ρύθμιση προς τα άνω των οδών Chk1, ΑΤΜ και ATR στο p53 αρνητικά κύτταρα και 61 άλλες προβλέψεις που λαμβάνονται από τις δοκιμές νοκ-άουτ μιμούνται μεταλλάξεις. Η σύγκριση των προσομοιώσεων με δεδομένα μικροσυστοιχιών έδειξε ένα σημαντικό ποσοστό των επιτυχών προβλέψεων που κυμαίνεται μεταξύ 52% και 71% ανάλογα με τον τύπο του καρκίνου. Οι αυξητικοί παράγοντες και οι υποδοχείς FGF2, IGF1R, PDGFRB και TGFa προσδιορίστηκαν ως παράγοντες που συμβάλλουν επιλεκτικά με τον έλεγχο των U2OS οστεοσαρκώματος και την ανάπτυξη καρκινικών κυττάρων HCT116 του κόλου. Εν ολίγοις, παρέχουμε την απόδειξη της αρχής ότι αυτό το ευέλικτο και προγνωστικό μοντέλο έχει τεράστιες δυνατότητες για χρήση στη θεραπεία του καρκίνου με τον προσδιορισμό των οδών σε μεμονωμένους ασθενείς που συμβάλλουν στην ανάπτυξη του όγκου, τον καθορισμό μιας υπο πληθυσμό της «υψηλής» ανταποκρίθηκαν και ταυτοποίηση των μετατοπίσεων σε οδούς που οδηγεί σε αντίσταση στην χημειοθεραπεία

Παράθεση:. Tian K, Rajendran R, Doddananjaiah Μ, Κρστιτς-Demonacos Μ, Schwartz JM (2013) Δυναμική της τις βλάβες που προκαλούνται Τρόποι για τον Καρκίνο. PLoS ONE 8 (9): e72303. doi: 10.1371 /journal.pone.0072303

Επιμέλεια: Πέτρος Csermely, Πανεπιστήμιο Semmelweis, Ουγγαρία

Ελήφθη: May 20, 2013? Αποδεκτές: 9 του Ιούλη 2013? Δημοσιεύθηκε: 4 Σεπτέμβρη 2013

Copyright: © 2013 Tian et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Οι συγγραφείς ευχαριστήσω το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ πνευματικής Ιδιοκτησίας για χρηματοδότηση. Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

Η πρωτεΐνη p53 ήταν ένα από τα πιο μελετημένα πρωτεΐνες από την ανακάλυψή του το 1979. παίζει κεντρικό ρόλο στη ρύθμιση της επιβίωσης κυττάρου και την ανάπτυξη του καρκίνου? Οι μεταλλάξεις ρ53 βρέθηκαν σε περισσότερο από το 50% των ανθρώπινων όγκων και αλλοιώσεις ή την έλλειψη λειτουργίας ρ53 έχει συνδεθεί με τους περισσότερους τύπους των καρκινικών κυττάρων. Η πρωτεΐνη ρ53 δρα ως παράγοντας μεταγραφής, η οποία ρυθμίζει την έκφραση ενός μεγάλου αριθμού γονιδίων κατάντη από πολύπλοκους μηχανισμούς, [1]. Έχει αντι-πολλαπλασιαστικά αποτελέσματα όπως διακοπή του κυτταρικού κύκλου, απόπτωση, και κυτταρική γήρανση σε απόκριση προς διάφορα σήματα στρες. Επιπλέον, ρ53 είναι ένα κρίσιμο κόμβο της κυτταρικής κυκλώματος εμπλέκονται στην φυσιολογική απόκριση σε αυξητικούς παράγοντες ή ανώμαλη ογκογόνο ερεθίσματα. Μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις, αλληλεπιδράσεις μεταξύ πρωτεϊνών και σταθεροποίηση πρωτεΐνης βρέθηκε να είναι κρίσιμος επίπεδα ελέγχου της δραστικότητας της ρ53.

Ωστόσο, παρά τα θεμελιώδη ρόλο της ρ53 ήταν λιγότερο επιδεκτικά σε θεραπευτικές εφαρμογές σε σχέση με άλλα γονίδια ή πρωτεΐνες-στόχους που χρησιμοποιούνται με επιτυχία σε θεραπείες για τον καρκίνο [2]. Η κατανόηση των μηχανισμών p53 μονοπάτι έχει τόσο ακαδημαϊκά και εμπορικό ενδιαφέρον για το σχεδιασμό νέων θεραπειών για τον καρκίνο και την επιλογή των ασφαλέστερων υποψηφίων φάρμακο για τον καρκίνο [3]. Ένας σημαντικός λόγος για τον οποίο δεν ήταν τόσο δύσκολο να εκμεταλλευτεί τις γνώσεις μας για ρ53 για θεραπευτικές εφαρμογές είναι πράγματι η πολυπλοκότητα της δράσης της. Υπάρχουν περισσότερα από 66.000 έγγραφα σχετικά με p53 στην επιστημονική βιβλιογραφία, και όμως είμαστε ακόμη μακριά από την κατανόηση των λεπτομερειών της λειτουργίας του. Αυτή η παρατήρηση απαιτεί μια πιο συστηματική προσέγγιση για να ενσωματωθεί αυτή η τεράστια ποσότητα πληροφοριών σε συνεπή παραστάσεις που θα επιτρέψει την καλύτερη κατανόηση των μηχανισμών συστημάτων σε ολόκληρη την ρύθμιση της λειτουργίας ρ53.

Δίκτυο και συστήματα προσεγγίσεις βιολογία προσφέρουν πολλά υποσχόμενη νέα εργαλεία για να μελετήσει πολύπλοκων μηχανισμών που εμπλέκονται στην ανάπτυξη των ασθενειών [4].

Στο silico

μοντέλα μπορούν να ενσωματώσουν μεγάλα σύνολα των μοριακών αλληλεπιδράσεων σε συνεκτική παραστάσεις, υπόκειται σε συστηματικό έλεγχο και την προγνωστική προσομοιώσεις. Τα μοντέλα των διαφόρων κλιμάκων και την υπολογιστική πολυπλοκότητα που αναπτύσσεται, από ποιοτική αναπαραστάσεις του δικτύου με ποσοτικούς κινητική και στοχαστικά μοντέλα [5] – [7]. Στην περίπτωση της p53, το τεράστιο ποσό και την πολυπλοκότητα των μοριακών αλληλεπιδράσεων που εμπλέκονται κάνει ένα κινητικό μοντέλο μεγάλης κλίμακας μακριά. Παρ ‘όλα αυτά, ένα τεράστιο ποσό των βιολογικών γνώσεων είναι διαθέσιμη στις ρ53 που δεν είναι σε μορφή ποσοτικών κινητικών δεδομένων, αλλά με τη μορφή ποιοτικές πληροφορίες. Για παράδειγμα, πολυάριθμες αναφορές έδειξαν ότι ΑΤΜ (αταξία τηλαγγειεκτασία μεταλλαγμένη) επηρεάζει ρ53 σε απόκριση σε βλάβη του DNA [8]. Αν και 1350 δημοσιεύσεις περιγράφουν τη σχέση μεταξύ ΑΤΜ και p53 στο PubMed, 57 έγγραφα δείχνουν ότι η ΑΤΜ φωσφορυλιώνει p53 και μόνο 11 χαρτιά περιλαμβάνει τις πληροφορίες που φωσφορυλιώνει ATM και ενεργοποιεί p53. Ομοίως, παραδείγματα των κατάντη γονιδίων στόχων του ρ53 όπως Βαχ (BCL2 σχετιζόμενη Χ πρωτεΐνη) που ελέγχουν τη διαδικασία της απόπτωσης ή CDKN1A (εξαρτώμενη από κυκλίνη κινάση αναστολέα 1Α (p21, Cip1)) που ελέγχουν διακοπή του κυτταρικού κύκλου είναι καλά μελετηθεί [9], [10]. Ωστόσο, οι λεπτομερείς κινητικές μόνο ένα υποσύνολο αυτών των αλληλεπιδράσεων είναι γνωστό [11].

Για το λόγο αυτό, υποθέσαμε ότι η κατανόηση μας της λειτουργίας ρ53 μπορεί να ενισχυθεί με τη συστηματική ενσωμάτωση των εν λόγω ποιοτικής γνώσης σε ένα μεγάλο -scale, συνεπής λογικό μοντέλο. Σε αντίθεση με κινητικά μοντέλα, λογικά μοντέλα δεν χρησιμοποιούν κινητικές εξισώσεις που εκπροσωπούν το αναλυτικό δυναμικό μηχανισμό του κάθε αλληλεπίδραση, αλλά σε αντίθεση με ποιοτικά δίκτυα, κάνουν ενσωματώνουν πληροφορίες σχετικά με τις επιπτώσεις των αλληλεπιδράσεων. Αυτά τα στοιχεία είναι εκπροσωπείται με τη μορφή Boolean λογική: κάθε κόμβο (γονιδίων /πρωτεϊνών) σε λογικό μοντέλο μπορεί να έχει δύο αποφασισμένοι καταστάσεις, 0 ή 1, που αντιστοιχεί σε ανενεργό ή ενεργό μορφή, αντίστοιχα? κάθε αλληλεπίδραση μπορεί να έχει δύο αποφασιστική δράση, ενεργοποίηση ή αναστολή του κόμβου στόχου. Τα πλεονεκτήματα των λογικών μοντέλων είναι ότι οι προσομοιώσεις γίνονται γρήγορα, ακόμη και για τα μεγάλα μοντέλα, επιτρέπουν μια εκτεταμένη εξερεύνηση του χώρου των μελών του κόμβου με τον προσδιορισμό των σταθερών καταστάσεων ή ελκυστές ποδηλασία, και παρέχουν μια προσέγγιση των πραγματικών μη γραμμική δυναμική του όλου συστήματος . Για παράδειγμα, η ομάδα Schlatter κατασκεύασαν μια Boolean δίκτυο που βασίζεται σε έρευνες λογοτεχνία και περιέγραψε τη συμπεριφορά των δύο ενδογενών και εξωγενών οδών της απόπτωσης σε απόκριση σε διάφορες ερεθίσματα. Το μοντέλο τους αποκάλυψε τη σημασία της στιχομυθία και ανατροφοδότηση βρόχων σε έλεγχο αποπτωτικών οδών [12]. Rodríguez et al. κατασκευαστεί ένα μεγάλο Boolean δικτύου για το FA /BRCA (Fanconi /του Καρκίνου του Μαστού Αναιμία) μονοπάτι και προσομοιώνεται η επιδιόρθωση του DNA ICLs (διασταυρώσεις μεταξύ των κλάδων). Αυτό το μοντέλο αποκάλυψε τη σχέση μεταξύ του ενεργοποιημένου DNA οδού επιδιόρθωσης και ελαττώματα στο fa /BRCA μονοπατιού [13].

Σε αυτό το άρθρο, παρουσιάζουμε ένα λογικό μοντέλο του συστήματος p53 που ενσωματώνει 203 γονίδια πρωτεϊνών /, DNA εισόδου βλάβη, την απόπτωση και την κυτταρική γήρανση εξόδους, που συνδέονται με 738 λογικές αλληλεπιδράσεις που καταρτίζονται από τις υπάρχουσες βάσεις δεδομένων και την επιστημονική βιβλιογραφία. Το μοντέλο, αποκαλούμενο στο εξής PKT206 (ΠΚΤ στέκεται για το μοντέλο ρ53 κατασκευάστηκε με Kun Tian, ​​και ο αριθμός που υποδεικνύει τον πληθυσμό της πρωτεΐνης ή του γονιδίου κόμβους που περιλαμβάνονται στο μοντέλο) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προβλέψει επιδράσεις των οδών βλάβης του DNA επάνω σε κυτταρική μοίρα. Παρουσιάζουμε μια λειτουργική ανάλυση αυτού του μοντέλου και τη διερεύνηση των επιδράσεων της knockouts χρησιμοποιώντας το λογισμικό CellNetAnalyzer [14]. Αρκετές προβλέψεις που παράγεται από το υπόδειγμα που επικυρώθηκαν από εξωτερικές λογοτεχνία και τα νέα πειραματικά δεδομένα, προσθέτοντας νέες εισφορές στις γνώσεις μας για το σύστημα p53. επιδόσεις του μοντέλου ελέγχθηκε με τη χρήση ανάλυσης μικροσυστοιχιών και δείχνουμε ότι ο λόγος της καλής προβλέψεις υπερβαίνει σημαντικά εκείνη της τυχαίας προβλέψεις, οι οποίες κυμαίνονται μεταξύ 52% και 71%. Έχει βρεθεί ότι το μοντέλο PKT206 είναι ένα πολλά υποσχόμενο εργαλείο πρόβλεψης που μπορεί να αυξήσει την κατανόηση των πολύπλοκων μηχανισμών της μονοπάτια p53 και παρέχει μια νέα προσέγγιση για την εξατομικευμένη θεραπεία του καρκίνου.

Αποτελέσματα

Μοντέλο κατασκευής

για να οργανώσουν τη γνώση του interactome p53 σε ένα συνεκτικό πλαίσιο, ένα λογικό μοντέλο του συστήματος ρ53 κατασκευάστηκε (Σχήμα 1, Πίνακας S1 στο S1 αρχείου). Σε αυτό το μοντέλο, οι κόμβοι αντιπροσωπεύουν γονίδια ή πρωτεΐνες που σχετίζονται που αλληλεπιδρούν με ρ53, και ακμές αντιπροσωπεύουν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους. Δύο τύποι που αλληλεπιδρούν διεργασιών θεωρούνται: ενεργοποιώντας ή αναστέλλοντας. Σε μια αλληλεπίδραση ενεργοποίησης, το αποτέλεσμα είναι μια επαγωγή της δραστικότητας του κόμβου (ες) στόχος, και μία ανασταλτική αλληλεπίδραση, το αποτέλεσμα είναι μια καταστολή της δραστηριότητας του κόμβου στόχου (ες) [14]. Για παράδειγμα, η επαγωγή του ρ53 διεγείρει την έκφραση του ΜΌΜ2 (Mdm2, ρ53 Ε3 ουμπικουιτίνης πρωτεΐνης λιγάση ομόλογο (ποντικού)) [15], η οποία αντιπροσωπεύεται από ένα ενεργοποιώντας αλληλεπίδραση από ρ53 προς MDM2. Συγχρόνως, η ενεργοποίηση MDM2 οδηγεί στην προς τα κάτω ρύθμιση του p53, η οποία αντιπροσωπεύεται από ένα αναστέλλοντας την αλληλεπίδραση από MDM2 σε p53 [16].

προγράμματα διεπαφής Java δημιουργήθηκαν για να εξαγάγει τις αλληλεπιδράσεις ρ53 από τη βάση δεδομένων STRING . Στη συνέχεια, σε επιμέλεια χειροκίνητα τα δεδομένα και να χρησιμοποιούνται Γονιδιακή Οντολογία σχολιασμούς για τη σύνδεση του δικτύου για την είσοδο βλάβες στο DNA και εξόδου της απόπτωσης. CellNetAnalyzer χρησιμοποιήθηκε για ανάλυση και προσομοιώσεις, και τα αποτελέσματα επικυρώθηκαν με τη χρήση ερευνών λογοτεχνία και πειραματικές προσεγγίσεις, συμπεριλαμβανομένου κηλίδωση Western και ανάλυση μικροσυστοιχιών.

Η

Αν και υπάρχουν πολλές βάσεις δεδομένων καταγραφής γενετική και αλληλεπιδράσεις πρωτεΐνης-πρωτεΐνης, λίγα ρεκόρ το αποτέλεσμα η αλληλεπίδραση έχει στον κόμβο στόχο. Μια αξιοσημείωτη εξαίρεση είναι η STRING (Αναζήτηση εργαλείο για την ανάκτηση των Αλληλεπίδραση γονιδίων /πρωτεΐνες) βάσεων δεδομένων [17], η οποία διακρίνει μεταξύ των διαφόρων τρόπων δράσης, συμπεριλαμβανομένης της ενεργοποίησης, αναστολή και δεσμευτική. αρχεία αλληλεπίδραση της ανθρώπινης interactome p53 για πρώτη φορά ανακτώνται αυτόματα από τη βάση δεδομένων STRING (βλέπε Υλικά και Μέθοδοι). Οι αλληλεπιδράσεις φιλτράρεται από διατηρώντας μόνο υψηλές βαθμολογίες εμπιστοσύνης όπως ορίζεται από STRING (πάνω από 0,7). Ωστόσο, λόγω των περιορισμών των σημερινών μεθόδων εξόρυξης κείμενο για τον εντοπισμό τρόπων δράσης, ακόμη και η ομάδα των αλληλεπιδράσεων υψηλής αξιοπιστίας βρέθηκε να περιέχει κάποια σφάλματα. Για την αποφυγή λανθασμένων δεδομένων που περιλαμβάνονται στο μοντέλο, όλες οι εγγραφές αλληλεπίδραση ήταν έτσι επιμέλεια χειροκίνητα με τοπογραφικά τη σχετική βιβλιογραφία και την αναζήτηση για πρόσθετα αποδεικτικά στοιχεία. Τα παραδείγματα των τύπων των σφαλμάτων που διαπιστώθηκαν και τις λεπτομέρειες των αλληλεπιδράσεων που διορθώθηκαν μετά τη χειροκίνητη διαδικασία επιμέλειας που παρέχονται στον Πίνακα 2 και τα Σχήματα S1-S4 στο S1 αρχείου.

Η

Ένα επαναλαμβανόμενο θέμα στην κατασκευή της

in silico

μοντέλων είναι να καθοριστούν τα όρια του συστήματος. Για να αποκτήσει μια πλήρη κάλυψη του interactome ρ53, ακόμη κρατήσει το μέγεθος του συστήματος μέσα σε αποδεκτά όρια για την προσομοίωση, έχουμε συμπεριλάβει όλες τις αλληλεπιδράσεις υψηλής αξιοπιστίας με γονίδια /πρωτεΐνες που αλληλεπιδρούν άμεσα με την ρ53, και προστίθενται όλες τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ αυτών των γονιδίων /πρωτεϊνών ότι δεν αφορούν άμεσα p53. Η διαδικασία αυτή διασφαλίζεται ότι οι ρυθμιστικές βρόχοι ανάδρασης συμπεριλήφθηκαν στο μοντέλο. Σε μερικές περιπτώσεις, οι διαφορετικές πρωτεΐνες συνδυάζονται σε ένα ενιαίο κόμβο που αντανακλά το γεγονός ότι η προηγούμενη βιβλιογραφία δεν διακρίνει μεταξύ τους: αυτό συνέβη για HRAS (v-Ha-ras, Harvey σαρκώματος αρουραίου ιικό ογκογονίδιο ομόλογο), KRAS (ν- Ki-Ras2, Kirsten σάρκωμα αρουραίου ιικό ογκογονίδιο ομόλογο), οι ΕΡΑ (RAS νευροβλάστωμα ιογενή (v-ras) ογκογονίδιο ομόλογο) και RASD1 (RAS, δεξαμεθαζόνη που προκαλείται 1), που απεικονίζεται ως ένα ενιαίο RAS κόμβο? CCNA1 (κυκλίνη Α1) και CCNA2 (κυκλίνη Α2) εκπροσωπήθηκαν ως CCNA? CSNK2A1 (καζεΐνη κινάσης 2, άλφα 1 πολυπεπτίδιο) και CSNK2A2 (καζεΐνη κινάσης 2, Alpha Prime πολυπεπτίδιο) εκπροσωπήθηκαν ως CSNK2.

Τα κύτταρα ανταποκρίνονται σε πολλά ερεθίσματα άγχους συμπεριλαμβανομένης της ιονίζουσας και UV (υπεριώδης) ακτινοβολία, ογκογονίδιο ενεργοποίησης, θερμότητα σοκ, υποξία, κλπ. [18] Η απάντηση βλάβες στο DNA που προκαλούνται από ρ53 είναι καλά μελετημένη και πιο κλινικά σχετικές, όπως η πλειοψηφία των στρατηγικών θεραπείας του καρκίνου περιλαμβάνει μονοπάτια βλάβη του DNA. Ως εκ τούτου, βλάβη στο DNA προστέθηκε σαν ένα σήμα εισόδου από συνδέουν το δίκτυο με ένα μόνο κόμβο εισόδου αντιπροσωπεύουν βλάβη του DNA. Ομοίως, επελέγησαν απόπτωση και την κυτταρική γήρανση, όπως τα καλύτερα μελετημένα και πλέον κλινικά σχετική εξόδους ανάμεσα σε πολλές άλλες δυνατότητες συμπεριλαμβανομένου διακοπή του κυτταρικού κύκλου, την επιδιόρθωση του DNA και την αγγειογένεση. Έτσι, το δίκτυο συνδέθηκε σε δύο κόμβους εξόδου που αντιπροσωπεύουν την απόπτωση και γήρανση. Σύνδεσμοι από βλάβες στο DNA και προς την απόπτωση και γήρανση είχαν επιμεληθεί χρησιμοποιώντας όρους Γονιδιακή Οντολογία (Πίνακες S3-S5 στο S1 File), καθώς και πρόσθετες οδηγίες επιμέλεια. Το μοντέλο που προκύπτει, ονομάζεται PKT206, περιελάμβανε 203 κόμβους γονιδίων /πρωτεϊνών, ένας κόμβος εισόδου (βλάβες του DNA), δύο κόμβους εξόδου (απόπτωση και γήρανση) και 738 αλληλεπιδράσεις. Οι πλήρεις κατάλογοι των γονιδίων /πρωτεϊνών και των αλληλεπιδράσεων με παραπομπές σε βιβλιογραφία με βάση αποδεικτικά στοιχεία που παρέχονται στους Πίνακες S1 και S3-S5 στο S1 αρχείου.

Δομή του λογικού μοντέλου p53

Ο κόμβος p53 είναι συνδεδεμένος σε 202 γονίδια ή πρωτεΐνες στο δίκτυο και συμμετέχει σε 225 αλληλεπιδράσεις (Σχήμα 2). Πέντε στρώματα μπορούν να διακριθούν στο δίκτυο σύμφωνα με τη σχέση των κόμβων προς ρ53: το σήμα εισόδου, βλάβη του DNA? ανάντη κόμβους του ρ53? το ίδιο και MDM2 p53? κατάντη κόμβους του p53? και οι έξοδοι, απόπτωση και γήρανση. Διαπιστώθηκε ότι το 67 κόμβοι λειτουργούσαν ως ανάντη κόμβοι του ρ53. Για παράδειγμα, οι λειτουργίες αυτόματης ανάληψης ως βλάβη του DNA επαγώγιμης κόμβο ανάντη του p53 [19]? ενεργοποιεί p53 απευθείας όσο και μέσω CHEK2 (σημείο ελέγχου κινάσης 2) προς τα πάνω ρύθμιση [20] – [22]. 146 κόμβους λειτούργησε ως γονίδια-στόχους της ρ53, συμπεριλαμβανομένων καλά μελετηθεί προ αποπτωτικών γονιδίων όπως ΒΑΧ [9] και CDKN1A που ελέγχει διακοπή του κυτταρικού κύκλου [23]. 11 γονίδια που λειτουργούσε τόσο ως προς τα ανάντη και κατάντη κόμβους του p53 και συμμετείχαν σε δύο στάδια βρόχων ανάδρασης.

Το μοντέλο PKT206 αντιπροσωπεύεται από Cytoscape περιλαμβάνει 203 κόμβους γονιδίων /πρωτεϊνών, ένας κόμβος εισόδου (βλάβες του DNA), δύο κόμβους εξόδου (απόπτωση και κυτταρική γήρανση) και 738 άκρες. Οι συνδέσεις ενεργοποίηση και αναστολή αντιπροσωπεύεται από το μπλε και κόκκινα βέλη, αντίστοιχα. Ο κόμβος εισόδου σημαδεύτηκε από πράσινο? οι κόμβοι ανάντη του p53 χαρακτηρίστηκαν από κίτρινο? p53 και MDM2 σημαδεύτηκαν από κόκκινο, οι κόμβοι κατάντη του p53 σημαδεύτηκαν από γαλάζιο και η έξοδος κόμβοι χαρακτηρίζονται από πορτοκάλι.

Η

Εμείς υπολογίζεται ο βαθμός διασύνδεσης των 206 κόμβων του δικτύου (Σχήμα 3). Ο βαθμός σύνδεσης ενός γονιδίου υποδεικνύει τον αριθμό των αλληλεπιδράσεων για αυτό το γονίδιο. Η πιο συνδεδεμένο γονίδιο p53 ήταν, το οποίο συμμετείχε σε 225 αλληλεπιδράσεις στο μοντέλο PKT206. Υπήρχαν 30 γονίδια με βαθμό συνδεσιμότητα μεταξύ 10 και 100 και τα υπόλοιπα γονίδια που εμπλέκονται σε λιγότερο από 10 αλληλεπιδράσεις

Η κατανομή βαθμός 206 κόμβους στο μοντέλο ελήφθη με την προσθήκη NetworkAnalyzer για Cytoscape.? δύο άξονες στο σχήμα είναι σε λογαριθμική κλίμακα.

Η

Το δίκτυο περιλαμβάνει 30 ανάδρασης δύο σταδίων βρόχους συνολικά, με 14 αφορούν p53. Μερικά από αυτά παίζουν σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση του p53? Για παράδειγμα, η ανάδραση που περιλαμβάνουν ρ53, MDM2 και MDM4 (δεσμευτική Mdm4 ρ53 πρωτεΐνη ομόλογο (ποντικού)), τα οποία περιλαμβάνουν πέντε αλληλεπιδράσεις: p53 ενεργοποιεί MDM2? MDM2 αναστέλλει ρ53? MDM2 αναστέλλει MDM4? MDM4 ενεργοποιεί MDM2 και MDM4 αναστέλλει MDM2 [24]. Feedback βρόχους διαδραματίζουν καίριο ρόλο στη ρύθμιση του p53 και πιστεύεται ότι αυξάνουν την ανθεκτικότητα του συστήματος ως απάντηση σε διαταραχές [25].

P53 έχει εμπλακεί σε πολλές κυτταρικές αποκρίσεις στο στρες, συμπεριλαμβανομένων IR (ιονίζουσες ακτινοβολίες), UV, ογκογονίδιο ενεργοποίηση, και υποξία. Για το μοντέλο αυτό να είναι σε θέση να προβλέψει την κυτταρική μοίρα σε απάντηση στο στρες, που συνδέονται με 20 κόμβους με τη βλάβη του DNA σήμα εισόδου (Πίνακας S3 στο αρχείο S1). Οι περισσότεροι από τους συνδέσμους από βλάβη του DNA είναι ενεργοποιήσεις και μόνο 3 είναι αναστολές (βλάβες του DNA αναστέλλει PTTG1 (όγκου της υπόφυσης-μετασχηματισμό 1), MYC (v-myc, μυελοκυτομάτωσης ιικό ογκογονίδιο ομόλογο (γρίπη)) και AURKA (aurora κινάση Α). Παρομοίως , οι έλεγχοι p53 πολλές κυτταρικές αποκρίσεις να τονίσω, όπως διακοπή του κυτταρικού κύκλου, την επισκευή βλάβης του DNA, τη γήρανση και την απόπτωση. Βρήκαμε 95 δεσμών μεταξύ κατάντη κόμβους γονιδίων και την απόπτωση και 77 κόμβους αλληλεπιδρούν με τον κόμβο της απόπτωσης. μεταξύ αυτών, 18 κόμβους και προωθούνται και να προληφθεί απόπτωση, 38 κόμβους μόνο που προκαλείται απόπτωση και 21 κόμβους είχε μόνο αντι-αποπτωτική λειτουργία. Βρήκαμε 52 γονίδια που συνδέονται με τη γήρανση κατά 61 συνδέσεις, μεταξύ των οποίων 28 προωθήσει και 33 αποτρέψει τη γήρανση.

Ανάλυση των εξαρτήσεων στο μοντέλο p53

Λογική εξαρτήσεις μεταξύ γονιδίων /πρωτεϊνών που αντιπροσωπεύεται από τη μήτρα της εξάρτησης [14], η οποία αντιπροσωπεύει τα αποτελέσματα μεταξύ όλων των ζευγών των κόμβων στο μοντέλο. οι έξι τύποι αποτελέσματα που ορίζεται από CellNetAnalyzer βασίζεται στην ύπαρξη (ή μη ) των θετικών και αρνητικών μονοπάτια ανάμεσα σε δύο κόμβους: χωρίς αποτέλεσμα, αμφίθυμη παράγοντα, ασθενής αναστολέας, αδύναμη ενεργοποιητή, ισχυρός αναστολέας, και την ισχυρή ενεργοποιητή (βλέπε μεθόδους για λεπτομέρειες). Υπάρχουν 42436 (206 × 206) στοιχεία στη μήτρα εξάρτηση, εκ των οποίων 23.468 αντιστοιχούν σε αλληλεπιδράσεις που δεν έχουν αποτέλεσμα? 16.540 είναι διφορούμενη παράγοντες? 1100 είναι ασθενείς αναστολείς? 1240 είναι αδύναμα ενεργοποιητές? 33 είναι ισχυροί αναστολείς και 55 είναι ισχυροί ενεργοποιητές (Πίνακας S6 στο S1 αρχείου). Η πλειοψηφία των στοιχείων της μήτρας εξάρτησης δεν είναι αποτέλεσμα ή αμφίσημη παράγοντες. Ο μεγάλος αριθμός των αμφίθυμη παράγοντες οφείλεται στην πολυπλοκότητα των κανονιστικών επιπτώσεων μεταξύ των κόμβων, οι οποίες επηρεάζονται από τις δύο θετικές και αρνητικές βρόχους ανάδρασης και μονοπάτια. Για παράδειγμα, υπάρχουν τόσο θετικές όσο και αρνητικές διαδρομές από ΑΤΜ σε CHEK2: η θετική πορεία είναι μια άμεση ενεργοποίηση των CHEK2 από ΑΤΜ, ενώ η αρνητική πορεία είναι μια έμμεση αναστολή, όπως ΑΤΜ ενεργοποιεί p53, p53 αναστέλλει MYC, MYC ενεργοποιεί E2F1 (E2F μεταγραφικός παράγοντας 1), και E2F1 ενεργοποιεί CHEK2. Ως αποτέλεσμα, η αλληλεπίδραση μεταξύ αυτών των δύο κόμβων καθορίζεται από αντιτιθέμενες ενεργοποίηση και αναστολή επιδράσεις, με αποτέλεσμα αυτό να χαρακτηριστεί ως αμφίσημη (Σχήμα S5 στο αρχείο S1).

Στο silico

προσομοίωση επιδράσεις μετάλλαξη

για να αξιολογηθεί η ικανότητα του μοντέλου για την πρόβλεψη PKT206 επιδράσεις διατάραξη, εκτελέσαμε

in silico

δοκιμές knock-out, στην οποία ένα συγκεκριμένο κόμβο απομακρύνθηκε από το δίκτυο μιμούμενες έτσι in vivo επιδράσεις μετάλλαξη. Όπως ήταν κακώς συνδεδεμένα το 85% των γονιδίων ή πρωτεϊνών στο μοντέλο PKT206, επιλέχθηκαν ρ53 και εκείνα τα 30 γονίδια με περισσότερα από 10 αλληλεπιδράσεις για να εκτελέσει

in silico

knock-out δοκιμών. Για παράδειγμα, μπορούμε προσομοίωση ενός ρ53 knock-out με την αφαίρεση του κόμβου p53 από το δίκτυο και ανέλυσε τις επιπτώσεις αυτής της διαταραχής. Με τη σύγκριση της μήτρας εξάρτηση μετά ο κόμβος p53 απομακρύνθηκε με την υπόθεση άγριου τύπου, οι αλλαγές στη μήτρα στοιχεία αποκάλυψαν πως οι σχέσεις μεταξύ των κόμβων επηρεάστηκαν από τη διαγραφή. 11785 από τα 42025 (205 × 205) στοιχεία στη μήτρα αλλάξει ως αποτέλεσμα της αφαίρεσης ρ53 (Σχήμα 4Α). Οι μεγάλες αλλαγές που παρατίθενται στον Πίνακα S7 στο S1 αρχείου. Οι πιο σημαντικές αλλαγές ήταν από αμφίσημη παράγοντες για ενεργοποιητές ή αναστολείς, αντανακλώντας το γεγονός ότι η ρ53 παίζει σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση επιδράσεις του συστήματος. 11 από 31

in silico

δοκιμές knock-out είχε σημαντικές αλλαγές στο νέο πίνακα εξάρτηση όταν ένα συγκεκριμένο κόμβο αφαιρέθηκε (Πίνακας S6 στο S1 αρχείου). 63 δυναμικό προβλέψεις των σημαντικών αλλαγών στα κύτταρα εξάρτηση ελήφθησαν από αυτά τα 11

in silico

δοκιμές knock-out (Πίνακας 1). Δεν υπήρχαν σημαντικές αλλαγές επίδραση που βρέθηκαν στο άλλο 20

in silico

knock-out δοκιμές.

(Α) Κατανομή των αλλαγών στη μήτρα της εξάρτησης της p53

in silico

knock-out σε σύγκριση με τον άγριου-τύπου. Ο γκρίζος κύκλος αντιπροσωπεύει κανένα στοιχεία αποτέλεσμα, το πορτοκαλί κύκλος αντιπροσωπεύει αμφίθυμη παράγοντες, το πράσινο φως κύκλος αντιπροσωπεύει αδύναμη ενεργοποιητές, το ροζ κύκλο αντιπροσωπεύουν ασθενείς αναστολείς, το σκούρο κόκκινο κύκλο αντιπροσωπεύει ισχυρούς αναστολείς, και το σκούρο πράσινο κύκλος αντιπροσωπεύει ισχυρή ενεργοποιητές? η κατεύθυνση του βέλους αντιπροσωπεύει την κατεύθυνση των αλλαγών στο νοκ άουτ. (Β) Chk1 (CHEK1) ενεργοποίηση είναι αυξημένη σε p53 αρνητικό υπόβαθρο. κύτταρα U2OS που έχουν λειτουργική ρ53 και των κυττάρων που έχουν έλλειψη SAOS2 λειτουργική ρ53 υποβλήθηκαν σε θεραπεία με 10 μΜ ετοποσίδη για 16 ώρες. Τα κυτταρικά εκχυλίσματα αναλύθηκαν με SDS PAGE και ανάλυση στυπώματος western χρησιμοποιώντας αντισώματα έναντι συνολικού Chk1, ATR και ΑΤΜ. ΑΤΜ και ATR φωσφορυλιωμένη Chk1 στο Ser 345.

Η

Επιβεβαιώσαμε 4 από αυτά τα 63 προβλέψεις μέσα από τις αναζητήσεις βιβλιογραφίας, εστιάζοντας σε σημαντικές αλλαγές που προκαλούνται από τη διαγραφή p53 που αναμένεται να έχουν ισχυρότερη πειραματική αποτελέσματα . Για παράδειγμα, η επίδραση της βλάβης του DNA επάνω σε FAS (FAS (υπεροικογένεια υποδοχέα TNF, μέλος 6)) μεταβλήθηκε από μια αμφίσημη παράγοντας στο μοντέλο άγριου τύπου ρ53 σε ένα ισχυρό ενεργοποιητή όταν p53 απομακρύνθηκε. Η επίδραση της βλάβης του DNA επάνω σε FAS ταξινομήθηκε ως αμφίσημη στα κύτταρα άγριου τύπου, επειδή υπάρχουν πιθανές αρνητικές διαδρομές από βλάβη του DNA στα FAS μέσω MYC και PTTG1, εκτός από μια άμεση θετική πορεία από βλάβη του DNA στα FAS. Όταν p53 διαγράφεται, μόνο η θετική πορεία ενυπάρχει. Μάννα et al. έχουν προσδιορίσει ότι σε p53 μείον κύτταρα, τα επίπεδα της πρωτεΐνης Fas αυξημένα υπό βλάβη του DNA σε σύγκριση με ρ53 κύτταρα φυσικού τύπου, η οποία είναι σε συμφωνία με την πρόβλεψη μας [26]. Παρομοίως με FAS, η επίδραση του LATS2 (LATS, μεγάλες ογκοκατασταλτικών, ομόλογο 2 (Drosophila)) πάνω απόπτωση μεταβλήθηκε από μια αμφίσημη παράγοντας στο μοντέλο άγριου τύπου ρ53 σε ένα ισχυρό ενεργοποιητή όταν p53 απομακρύνθηκε. Διαπιστώθηκε ότι τόσο άγριου-τύπου ρ53 (Α549) και p53 μείον κύτταρα (Η1299), LATS2 ήταν σε θέση να διεγείρει απόπτωση και ότι η απόπτωση είναι ελαφρώς αυξημένη σε Η1299 όπως μετράται από PARP και κασπάσης 9 διάσπασης [27]. Παρατηρήσαμε ότι η επίδραση της βλάβης του DNA επάνω σε CHEK1 (οδοφράγματος κινάση 1) μεταβλήθηκε από μια αμφίσημη παράγοντα για την άγριου τύπου ρ53 σε ένα ισχυρό ενεργοποιητή όταν p53 απομακρύνθηκε. επίπεδα πρωτεΐνης CHEK1 βρέθηκαν να είναι υψηλότερη σε ρ53 – /- κύτταρα σε σχέση με p53 + /+ HCT116 ορθοκολικό καρκίνο κύτταρα κατεργασμένα με δαουνορουβικίνης [28], η οποία αντιστοιχεί επίσης προβλέψεις μας (Πίνακας 1). Έχει αναφερθεί ότι KLF4 (Kruppel-σαν παράγοντας 4 (έντερο)) προκάλεσε μεγαλύτερη μείωση του CCNB1 (κυκλίνη Β1) έκφραση σε ρ53 – /- HCT116 σε σχέση με το ρ53 κύτταρα + /+ HCT116 [29] και συμφωνημένα πρόβλεψη του μοντέλου μας. Ωστόσο, ένας πρόβλεψη από εκείνα τα 63 προβλέψεις βρέθηκε απέναντι από την βιβλιογραφία στοιχεία. Η πρόβλεψη τόνισε ότι IFNA1 (ιντερφερόνη, άλφα 1) ενισχυμένη TLR3 (ΤοΙΙ υποδοχέα 3) σε κύτταρα μεταλλαγμένη ρ53 σε σύγκριση με ρ53 κύτταρα φυσικού τύπου. Αλλά αυτό ήταν απέναντι στο γεγονός αναφέρθηκε από Taura et al. ότι IFNA1 εκτεθούν στο DNA επιβλαβείς φάρμακο 5-φθορο-ουρακίλη (5-FU) μείωσε την έκφραση του TLR3 σε ρ53 – /- κυττάρων HCT116 σε σύγκριση με p53 + /+ HCT116 κύτταρα [30]

Εκτός. στη λογοτεχνία επικύρωση βασίζεται, λάβαμε

in vitro

με βάση πειραματικές αποδείξεις για να υποστηρίξει νέες προβλέψεις του μοντέλου. Το μοντέλο προέβλεψε ότι, ελλείψει λειτουργικής ρ53, τα αποτελέσματα των ΑΤΜ και ATR (αταξία telangiectasia και Rad3 σχετίζονται) πάνω CHEK1 θα τόσο αλλαγή από αμφίθυμη παράγοντες στην ισχυρή ενεργοποιητές. Μια ανάλυση κηλίδος western του ανθρώπινου οστεοσαρκώματος κυττάρων U2OS που έχουν άγριου-τύπου ρ53, και των κυττάρων SAOS2 που έχουν μεταλλαγμένη μη λειτουργική ρ53, έδειξαν ότι CHEK1 ενεργοποιείται σε υψηλότερο βαθμό στο παρασκήνιο ρ53 μεταλλαγμένη σε σχέση με το φόντο ρ53 άγριου τύπου (Σχήμα 4Β) την επικύρωση αυτή την πρόβλεψη. Επιπλέον, τα υψηλότερα επίπεδα και δυναμικό ενεργοποίησης του ΑΤΜ και κινασών ATR παρατηρήθηκε σε ρ53 μείον κύτταρα σε σχέση με ρ53 θετικά κύτταρα. Σύμφωνα με το μοντέλο, υπάρχουν τόσο θετικές όσο και αρνητικές διαδρομές μεταξύ ΑΤΜ, ATR, CHEK1, και ρ53 σε κύτταρα άγριου τύπου, και ως εκ τούτου σε κύτταρα μεταλλαγμένη p53 αυτή η ισορροπία έχει διαταραχθεί (Σχήμα 5). Αυτό επιβεβαιώνει την προβλεπτική ικανότητα των προσέγγιση μοντελοποίησης μας και έχει συνέπειες για την αντιμετώπιση των αρνητικών όγκων p53

(Α) Θετικές και αρνητικές πορείες από ATM /ATR να CHEK1 στο p53 κύτταρα άγριου τύπου, όπως είναι γνωστό από την βιβλιογραφική έρευνα.? (Β) Θετικές και αρνητικές πορείες από ATM /ATR να CHEK1 στο p53 μείον κύτταρα. ARF είναι εξαρτώμενη από κυκλίνη αναστολέα κινάσης 2Α. PPM1D είναι πρωτεΐνη φωσφατάση 1D. pRB είναι ρετινοβλάστωμα 1.

Η

Λογική σταθερή ανάλυση κατάσταση

Η πρωτεΐνη ρ53 είναι γνωστό ότι διατηρούν την γονιδιωματική σταθερότητα και η απουσία της ρ53 οδηγεί σε κυτταρικό πολλαπλασιασμό σε απόκριση προς βλάβη του DNA [31] . Η απουσία γενετικής σταθερότητας προκαλεί την συσσώρευση μεταλλάξεων στα φυσιολογικά κύτταρα και προκαλεί καρκίνο [32]. Προκειμένου να διερευνηθεί πώς τέτοια απώλεια της σταθερότητας θα μπορούσε να συλληφθεί από το μοντέλο μας, θα πραγματοποιηθεί μια συγκριτική λογική σταθερή ανάλυση κατάσταση στο μοντέλο άγριου τύπου ρ53 και

in silico

ρ53 knock-out.

σε μια λογική σταθερή κατάσταση (LSS), η κατάσταση του κάθε κόμβου παραμένει η ίδια την πάροδο του χρόνου [33]. Κάθε κόμβος μπορεί να έχει τρεις διαφορετικές καταστάσεις: αδρανοποιημένο ( «0»), ενεργοποιείται ( «1») ή απροσδιόριστο ( «NaN»). Ερευνήσαμε τέσσερα σενάρια για την λογική σταθερή ανάλυση κατάσταση: (1) βλάβη του DNA ενεργοποιείται στο p53 φόντο άγριου τύπου? (2) βλάβη του DNA δεν είναι ενεργοποιημένη σε ρ53 φόντο άγριου τύπου? (3) βλάβη του DNA ενεργοποιείται στο p53 φόντο knock-out? (4) βλάβη του DNA δεν είναι ενεργοποιημένη στο p53 φόντο knock-out (Σχήμα 6, Πίνακας 2 και Πίνακας S8 στο S1 αρχείου). Η σύγκριση των λογικών σταθερών καταστάσεων σε διάφορα σενάρια αποκάλυψε ότι ένας μεγάλος αριθμός κρατών κόμβου δεν άλλαξε με την αλλαγή του σήματος εισόδου. Το αποτέλεσμα αυτό εξηγείται από τον μεγάλο αριθμό των αμφίθυμη επιδράσεις μεταξύ των κόμβων και βρόχων ανάδρασης στο δίκτυο, το οποίο κάνει το μοντέλο είναι ανθεκτικό σε διαταραχές του σήματος εισόδου. Το ποσοστό των αποφασισμένη μελών ήταν 181 από 206 κόμβους (87,9%) στο σενάριο (1), 182 από 206 κόμβους (88,3%) στο σενάριο (2), 94 από 205 κόμβους (45,9%) στο σενάριο (3) και 95 από 205 κόμβους (46,3%) σε σενάριο (4) (Πίνακας 2). Αυτοί οι αριθμοί δείχνουν ότι σχεδόν οι μισοί από τους κόμβους των οποίων η κατάσταση προσδιορίζεται στο άγριου τύπου, να γίνει απροσδιόριστο στο

in silico

ρ53 knock-out.

Οι κόμβοι με την κατάσταση «1» ήταν εκπροσωπούνται στο πράσινο, οι κόμβοι με την κατάσταση «NaN» (un προσδιορίζεται) εκπροσωπήθηκε σε πορτοκαλί, και οι κόμβοι με την κατάσταση «0» εκπροσωπήθηκαν στο κόκκινο. (Α) P53 άγριου τύπου, όταν βλάβες στο DNA ήταν «ON»? (Β) P53 άγριου τύπου, όταν βλάβες στο DNA ήταν «OFF»? (C) P53 μεταλλαγμένο όταν βλάβες στο DNA ήταν «ON»? (D) P53 μεταλλαγμένο όταν βλάβη του DNA ήταν «OFF».

Η

Συγκρίνοντας την κατάσταση του 202 γονίδια που αλληλεπιδρούν με ρ53 σε ρ53 κύτταρα άγριου τύπου με την παρουσία της βλάβης του DNA και αυτών σε κύτταρα ρ53 μεταλλαγμένη σε η παρουσία της βλάβης του DNA, διαπιστώσαμε ότι μόνο 29 γονίδια ήταν προς τα πάνω ρυθμισμένα, 113 γονίδια δεν άλλαξε και 60 γονίδια κάτω ρυθμιζόμενη (Πίνακας 3). Η αλλαγή του FEN1 (πτερύγιο ειδικής δομής ενδονουκλεάση 1) κατάσταση ήταν εξάλλου πειραματικά επαληθεύεται από Christmann et al, μέσα από την εξεύρεση ότι FEN1 είχε κατασταλεί σε μηδενική κύτταρα p53 κάτω από βλάβη του DNA [34]. TLR3 βρέθηκε να ρυθμίζεται προς τα κάτω σε κύτταρα ρ53 μεταλλαγμένη υπό βλάβη του DNA [35].

Η

Συγκρίνοντας την κατάσταση αυτών των 202 γονιδίων σε ρ53 κύτταρα φυσικού τύπου απουσία της βλάβης του DNA και εκείνες στις p53 μεταλλαγμένα κύτταρα με την απουσία της βλάβης του DNA (Πίνακας 3), βρήκαμε ότι 30 γονίδια ήταν προς τα πάνω ρυθμισμένα, 112 γονίδια παρέμειναν οι ίδιες και 60 γονίδια ρυθμισμένα προς τα κάτω σε ρ53 κύτταρα φυσικού τύπου απουσία βλάβης του DNA. Η αλλαγή των 6 κόμβων ελέγχθηκαν από O’Prey et al. [36]. 4 κόμβοι έχουν αποδειχθεί ως σωστές προβλέψεις: τα επίπεδα έκφρασης του FAS (υπερ υποδοχέα TNF, μέλος 6), TNFRSF10B (παράγοντα νέκρωσης όγκων υπεροικογένεια υποδοχέων, μέλος 10β), PERP (PERP, TP53 απόπτωση τελεστή) και p53AIP1 (πρωτεΐνη όγκου ρ53 ρυθμίζεται απόπτωση επαγωγής πρωτεΐνη 1), ήταν κάτω-ρυθμίζονται από ρ53 κύτταρα άγριου τύπου, χωρίς βλάβη του DNA στα κύτταρα p53 μεταλλαγμένο χωρίς βλάβη του DNA, ενώ η MDM2 άλλα 2 κόμβους και CDKN1A είχαν προβλεφθεί ως αμετάβλητο από το μοντέλο προσομοίωσης. Ωστόσο, O’Prey et al. παρατηρείται κάτω ρύθμιση τους από ρ53 κύτταρα άγριου τύπου, χωρίς βλάβη του DNA στα p53 μεταλλαγμένα κύτταρα χωρίς βλάβη του DNA [36]. Σύμφωνα με τα κριτήρια που ορίζονται στην ενότητα μεθόδους, τέσσερις προβλέψεις ήταν σωστές και οι άλλες δύο ήταν μικρά προβλέψεις σφάλμα.

Συγκρίνοντας την κατάσταση αυτών των 202 κόμβων στο p53 κύτταρα άγριου τύπου με την παρουσία της βλάβης του DNA και αυτών των κόμβων σε ρ53 φυσικού τύπου κύτταρα με την απουσία της βλάβης του DNA (Πίνακας 3), διαπιστώσαμε ότι μόνο 5 γονίδια ρυθμίστηκαν προς τα πάνω, 185 γονίδια δεν είχαν αλλάξει και 12 γονίδια ρυθμισμένα προς τα κάτω σε ρ53 άγριου τύπου κυττάρων που προκαλείται από βλάβη του DNA.

Συγκρίνοντας την κατάσταση αυτών των 202 κόμβων σε κύτταρα μεταλλαγμένο ρ53 παρουσία της βλάβης του DNA και των εν λόγω κόμβων σε κύτταρα μεταλλαγμένο ρ53 απουσία βλάβης του DNA (Πίνακας 3), διαπιστώσαμε ότι το 7 γονίδια ρυθμίστηκαν προς τα πάνω, 181 γονίδια παρέμεινε η ίδια και 14 γονίδια ρυθμισμένα προς τα κάτω σε κύτταρα μεταλλαγμένη ρ53 που προκαλείται από βλάβη του DNA. Μαζί αυτά τα παραπάνω αποτελέσματα αντανακλούν το γεγονός ότι η ρ53 βοηθά στη σταθεροποίηση του συστήματος.

Οι αλλαγές στην κατάσταση των αντι-αποπτωτικών και αντι-γήρανση γονίδια φαίνονται στον Πίνακα S9 σε File S1 και των προ-αποπτωτικών και τα pro-γήρανση γονίδια που παρατίθενται στον πίνακα S10 στην S1 αρχείου. Αυτή η κατανομή απεικονίζει το λόγο για τον οποίο η έξοδος απόπτωση επίσης ενεργοποιούνται σε ρ53 μεταλλαγμένα κύτταρα. Η πλειονότητα αυτών των 56 προ-αποπτωτικών γονιδίων και 39 αντι-αποπτωτικών γονιδίων δεν έχουν αλλάξει με τον ίδιο τύπο κυττάρων αντιμετωπίζεται από βλάβη του DNA. Η απουσία ρ53 προκαλείται προφανείς αλλαγές των δύο προ-αποπτωτικών και αντι-αποπτωτικών γονιδίων μια φορά τα κύτταρα υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με βλάβη του DNA. Ο αριθμός των προ-αποπτωτικών και αντι-αποπτωτικών γονιδίων τα οποία ήταν ρυθμισμένα προς τα πάνω ή προς τα κάτω ρυθμισμένα αυξήθηκε με την εξάντληση του ρ53. Μεταξύ αυτών των 56 προ-αποπτωτικά γονίδια, FAS και p53AIP1 ρυθμίστηκαν προς τα πάνω σε κύτταρα μεταλλαγμένο ρ53 όταν αντιμετωπίζονται από βλάβη του DNA. FGF2 (αυξητικός παράγοντας των ινοβλαστών 2 (βασικά)) είχαν τόσο προ-αποπτωτικών και αντι-αποπτωτική λειτουργία στο μοντέλο PKT206 και ήταν ρυθμισμένα προς τα κάτω σε ρ53 κυττάρων άγριου τύπου ή κύτταρα ρ53 μεταλλαγμένη παρουσία της βλάβης του DNA. Αξιοσημείωτα, IGF1R (ινσουλινόμορφου αυξητικού παράγοντα 1 υποδοχέα) και PDGFRB (υποδοχέας αυξητικού παράγοντα που προέρχεται από αιμοπετάλια, βήτα πολυπεπτιδίου) έχουν προς τα πάνω ρυθμισμένη σε ρ53 μείον σενάρια, τα οποία μαζί με τις μεταβολές FGF2 επισημαίνονται μονοπάτια σηματοδότησης παράγοντα μεσολάβηση ανάπτυξης ως σημαντικός παράγοντας που συμβάλλει στην επιβίωση των αυτοί οι όγκοι.