Vitenskapelige artikler m/referee

Analysis of covariance patterns in gene expression data and FT-IR spectra.

Analyse av kovariasjonsmønstre i genekspresjonsdata og FT-IR spektra

Målet med dette studiet var å bruke Partial Least Squares Regression (PLSR) for å detektere og tolke korrelasjonsmønstre i flere store datamatriser fra det samme biologiske systemet. For å gjøre dette brukte vi DNA mikroarraydata og Fourier Transform Infrared (FT_IR) spektra fra et designet forsøk hvor Campylobacter jejuni ble eksponert for miljørelaterte stressbetingelser. Det eksperimentelle designer inneholdt variasjoner i atmosfæriske betingelser, temperatur og tid. PLSR ble først brukt for å analysere hver av de to datatypene separat for å undersøke hvilken effekt det eksperimentelle designet hadde på dataene. Resultatene viste at både genekspresjonsdataene og FT-IR spektrene var påvirket av variasjoner i både atmosfære, temperatur og tid, men at effekten var forskjellig for de to datasettene. Da DNA mikroarraydataene og FT-IR spektrene ble linket sammen ved PLSR ble det funnet kovariasjon som følge av temperatur. Både spesifikke gener og deler av FT-IR spektrene som var påvirket av variasjonen i temperatur ble funnet, og noen av disse var kanskje koblet til egenskaper i celleveggen i bakteriene. Resultatene i denne studien viser at PLSR har et potensiale for undersøkelse av kovariasjon i biologiske data. Ved å gjøre dette kan man finne og tolke verdifull informasjon om det aktuelle biologiske systemet. Det ble også vist at FT-IR spektroskopi ga viktig informasjon om stressresponsene i bakteriene, informasjon som ikke kunne detekteres ved DNA microarray data.

Nytteverdi for næringsmiddelindustrien: Dette er et bidrag til en økt forståelse for hvordan Campylobacter jejuni overlever i mat og dermed bedre mulighet for å begrense forekomsten av denne patogene bakterien i næringsmidler.

Nøkkeldata

Årstall 2005
Abstract The aim of this study was to detect and interpret correlation patterns in several large data matrices from the same biological system using Partial Least Squares Regression (PLSR) in order to get information on the system under investigation. To do this, DNA microarray data and Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectra from a designed study where Campylobacter jejuni was exposed to environmental stress conditions, were used. The experimental design included variation in atmospheric conditions, temperature and time. PLSR was first used to analyze each of the two data types separately in order to explore the effect of the experimental parameters on the data. The results showed that both the gene expression and FT-IR spectra were affected by the variations in atmosphere, temperature and time, but that the effect was different for the two types of data. When the DNA microarray data and FT-IR spectra were linked together by PLSR, covariation due to temperature was seen. Both specific genes and ranges in the FT-IR spectra that were connected to the variation in temperature were detected. Some of these are possibly connected to properties of the cell wall of the bacteria. The results in this study show the potential of PLSR for investigation of covariance structures in biological data. By doing this, valuable information about the biological system can be detected and interpreted. It was also shown that the use of FT-IR spectroscopy provided important information about the stress responses in the bacteria, information that was not detected from the DNA microarray data.
Referanse Oust, A., Moen, B., Martens, H., Rudi, K., Næs, T., Kirschner, C., Kohler, A. 2006. Analysis of covariance patterns in gene expression data and FT-IR spectra. Journal of Microbiological Methods, Vol 65, Issue 3, pp 573-584.
Utgiver Journal of Microbiological Methods,

Relaterte personer