Informatie

Kunnen ongerichte metabolomics epigenomische veranderingen zoals methylering detecteren?


Mijn focus ligt op transcriptomics analyse en zeer recent ben ik ook begonnen met metabolomics. Uit mijn transcriptomische gegevens lijkt het erop dat er een gen/eiwit is dat mogelijk epigenetische modificaties kan genereren. Ik heb ook ongerichte metabolomics-gegevens van gelijkwaardige experimentele omstandigheden die ik binnenkort wil analyseren in de hoop dat dit het plaatje compleet maakt. Ik heb echter gezocht naar publicaties die specifieke metabolieten koppelen aan hyper/hypomethylering of chromatinestructuur en ik heb slechts enkele referenties kunnen vinden (zie onderstaande link) en ik kreeg het gevoel dat ongerichte metabolomics geen voor de hand liggende techniek lijkt te zijn om observeren epigenetische handtekeningen. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30125527

Welke metabolieten zouden onder epigenetische omstandigheden worden gereguleerd? Heeft iemand enige ervaring of kent een bepaalde studie die deze relatie tussen ongerichte metabolomics en epigenetische modificaties onderzoekt? Heel erg bedankt voor je hulp!


Dit is een fascinerende vraag en ik heb er behoorlijk wat tijd aan besteed. Van wat ik heb kunnen vinden met betrekking tot de relatie tussen metabolen en epigenetica, lijkt het erop dat metabolieten epigenetische veranderingen veroorzaken, en niet andersom. Dit kan heel goed worden aangetoond door te kijken naar celdifferentiatie en geïnduceerde pluripotente stamcellen. De epigenetische veranderingen die in deze processen plaatsvinden, worden veroorzaakt door de omgeving van de cel.

echter, epigenetische veranderingen veroorzaken veranderingen in transcriptiesnelheden, dus het kan indirect de stofwisseling beïnvloeden. De circadiane klok gebruikt dit systeem (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3392647/). Celsignalering lijkt echter de belangrijkste oorzaak van metabole verandering te zijn. Het bovengenoemde artikel zegt ook dit:

Aangezien de meeste metabolieten niet diffundeerbaar zijn tussen mitochondriën en cytosol/nucleus, is een nauwkeurige bepaling van de grootte van de cytoplasmatische pool van cruciaal belang om hun effecten op epigenetische signalering te begrijpen. Hoewel er pogingen zijn ondernomen, ontbreekt tot nu toe de technologie om metabolietconcentraties in verschillende cellulaire compartimenten betrouwbaar te meten.

Wat, het spijt me te moeten zeggen, me doet geloven dat er maar heel weinig metabole routes zijn die bekende effecten hebben op epigenetische factoren. Dat gezegd hebbende, er zijn verschillende referenties in die paper die je op een goede weg vooruit kunnen helpen.


Kan een op metabolomics gebaseerde benadering worden gebruikt als alternatief voor het analyseren van vetzuurmethylesters uit microbiële bodemgemeenschappen?

Extractie- en derivatiseringstechnieken beïnvloeden FAME-concentraties en herhaalbaarheid.

Derivatiseringstechniek heeft een groter effect dan de extractiemethode.

Metabolomics-analyse profiteerde van de opname van een oximatiestap.

PLFA-analyse gaf betere resultaten dan gerichte metabolomics-analyse.

Een ongerichte aanpak heeft de potentie om onderscheid te maken tussen bodembehandelingen.


Abstract

Systeembiologie heeft functionele en integratieve multiomics-benaderingen aangenomen die het mogelijk maken om de hele reeks op elkaar inwerkende regulerende componenten te ontdekken, zoals genen, transcripten, eiwitten, metabolieten en metabolietafhankelijke eiwitmodificaties. Dit interactoom vormt het middelpunt van eiwit-eiwit/PTM, eiwit-DNA/RNA en eiwit-metabolietnetwerk in een cel. Als de belangrijkste drijfveren in het cellulaire metabolisme, zijn metabolieten voorlopers en regulatoren van post-translationele eiwitmodificaties [PTM's] die de eiwitdiversiteit en -functionaliteit beïnvloeden. Het nauwkeurig georkestreerde kernpatroon van metabole netwerken verwijst naar paradigma 'metabolieten reguleren PTM's, PTM's reguleren enzymen en enzymen moduleren metabolieten' via een veelvoud aan feedback en feed-forward pathway-lussen. Het concept vertegenwoordigt een onberispelijke PTM-metaboliet-enzym (eiwit) regulomics onderstreept bij het herprogrammeren van het kankermetabolisme. De enorme interconnectiviteit van die biomoleculen in hun spectaculaire netwerk van met elkaar verweven metabole routes maakt geïntegreerde proteomics en metabolomics een uitstekende kans, en de centrale component van het integratieve multiomics-raamwerk. Het zal daarom van groot belang zijn om globale proteoom- en PTM-gebaseerde proteomics te integreren met metabolomics om ziektegerelateerde veranderde niveaus van die moleculen te bereiken. Daarbij is de huidige update bedoeld om de rol en analyse van interagerende metabolieten / oncometabolieten en metaboliet-gereguleerde PTM's-lus te benadrukken die kunnen functioneren als translationele monitoring-biomarkers langs het herprogrammeringscontinuüm van oncometabolisme.


Metabolomics: een systeembiologische benadering voor het verbeteren van hittestresstolerantie bij planten

Uitgebreid metabolomisch onderzoek levert een groot aantal stressgerelateerde metabolieten en metabole routes op, waardoor gewassen vooruitgaan onder hittestress. Door metabolomics geassisteerd fokken, waaronder mQTL en mGWAS, heeft ons inzicht in het verbeteren van tal van kwantitatieve eigenschappen onder hittestress vergroot.

Abstract

In het afgelopen decennium is metabolomics naar voren gekomen als een fascinerend wetenschappelijk veld dat documentatie, evaluatie van metabolieten en chemische methoden voor celmonitoringprogramma's in tal van plantensoorten omvat. Dankzij een uitgebreide metaboloomprofilering kon de onderzoeker op een buitengewone manier omgaan met de uitgebreide gegevensgroepen van metabolieten en de equivalente metabole routes. Metabolomics, samen met transcriptomics, speelt een invloedrijke rol bij het ontdekken van verbanden tussen stress en genen/metaboliet, fenotypering en documentatie van biomarkers. Verder helpt het bij het decoderen van verschillende metabole systemen die verband houden met hittestress (HS) -tolerantie in planten. Hittestress is een kritische omgevingsfactor die wereldwijd de groei en productiviteit van planten beïnvloedt. Er is dus een dringende behoefte om moderne veredelings- en biotechnologische hulpmiddelen zoals metabolomics te gebruiken om cultivars met verbeterde HS-tolerantie te ontwikkelen. Verschillende studies hebben gemeld dat aminozuren, koolhydraten, stikstofmetabolisme, enz. en metabolieten die betrokken zijn bij de biosynthese en katalyserende acties een baanbrekende rol spelen in de HS-respons en planten helpen om te gaan met de HS. Het gebruik van metabolomics-assisted veredeling (MAB) maakt een goed georganiseerde overdracht van hogere opbrengst en HS-tolerantie op metaboloomniveau met specifieke eigenschappen mogelijk. Progressieve metabolomics systematische technieken hebben metabolische profilering versneld. Desalniettemin stellen voortdurende ontwikkelingen in bio-informatica, statistische hulpmiddelen en databases ons in staat om steeds verdergaande, uitgebreide inzichten te produceren in de biochemische configuratie van planten en op welke manier dit wordt beïnvloed door genetische en omgevingsfactoren. Momenteel heeft het assimileren van metabolomics met post-genomische platforms een significante verdeling van genetisch-fenotypische connotatie in verschillende plantensoorten mogelijk gemaakt. Deze recensie benadrukt het potentieel van een state-of-the-art plantenmetabolomics-benadering voor de verbetering van gewassen onder HS. De ontwikkeling van planten met specifieke eigenschappen met behulp van geïntegreerde omics (metabolomics en transcriptomics) en MAB kan nieuwe richtingen bieden voor toekomstig onderzoek om de HS-tolerantie in planten te verbeteren om een ​​doel van "zero hunger" te bereiken.


Belangenverstrengeling

Laura E. McNamara declareert een subsidie ​​van BBSRC (BB/K006908/1), EPSRC en The Royal Society of Edinburgh (Crucible-regeling), evenals reisaccommodaties en/of onkosten vergoed door BBSRC, Advanced Therapy Medicinal Products (ATMP), EPSRC en The Tissue and Cell Engineering Society. Lesley-Anne Turner verklaart een Grant van BBSRC. Karl V. Burgess is bestuurslid van de British Society for Proteome Research en heeft een onkostenvergoeding ontvangen voor het bijwonen van maatschappelijke bijeenkomsten. Hij is een Metabolomics-consultant voor Ectopharma en heeft subsidies ontvangen van BBSRC, MRC, EPSRC en Wellcome Trust als mede-onderzoeker van subsidies in regeneratieve geneeskunde en/of metabolomics. K. Burgess heeft ook betaling ontvangen voor het voorbereiden van manuscripten van EPSRC als mede-onderzoeker in regeneratieve geneeskunde en/of metabolomics en heeft ook een patent bij Wellcome Trust als mede-onderzoeker in regeneratieve geneeskunde en/of metabolomics.


Toegangsopties

Krijg volledige toegang tot tijdschriften voor 1 jaar

Alle prijzen zijn NET prijzen.
De btw wordt later bij het afrekenen toegevoegd.
De belastingberekening wordt definitief tijdens het afrekenen.

Krijg beperkte of volledige toegang tot artikelen op ReadCube.

Alle prijzen zijn NET prijzen.


Identificatie van metabolieten en spectrale databases

Identificatie van metabolieten is een van de grootste uitdagingen van metabolomische analyse met hoge doorvoer. Deze stap is onmisbaar om een ​​biologische betekenis te geven aan de bijbehorende kenmerken in een metabolomisch onderzoek. In op MS gebaseerde onderzoeken is de gebruikelijke metabolietidentificatiebenadering gebaseerd op het doorzoeken van metabolomische databases voor de neutrale molecuulmassawaarden van de geïdentificeerde pieken met behulp van een tolerantievenster. De neutrale molecuulmassa wordt afgeleid uit de piek-m/z-waarde en hangt af van de chemische aard van de geïdentificeerde piek (d.w.z. ionisatiemodus en ionisatie-adduct). Ervan uitgaande dat er geen voorkennis is, kan elke piek m/z-waarde leiden tot meerdere plausibele neutrale molecuulmassa's die verschillende ionisatie-adducten kunnen vertegenwoordigen (H + , Na + , K + , …). Deze veelheid resulteert vaak in een groot aantal fout-positieve identificaties. Om valse positieven te verminderen, zijn verschillende methoden ontwikkeld. AStream en Camera zijn methoden die zijn ontworpen om isotopen- en adductpatronen te identificeren om de gegevenscomplexiteit in MS-experimenten te verminderen (Alonso et al., 2011 Kuhl et al., 2011). Met behulp van deze benaderingen wordt de chemische aard van elke geselecteerde ionenpiek geschat en wordt slechts één neutrale massa afgeleid uit elk geïdentificeerd patroon. Het gebruik van deze methoden heeft als bijkomend voordeel dat het de bepaling van echte biologische verbindingen verbetert.

In op NMR gebaseerde onderzoeken wordt automatische identificatie van metabolieten gewoonlijk uitgevoerd door de gemeten NMR-pieken te vergelijken met een reeks referentiemetabolietpatronen. Elk metabolietreferentiespectrum wordt gedefinieerd door een of meerdere pieken, die worden gekenmerkt door hun ppm-posities en hun relatieve intensiteiten. MetaboHunter is een online tool voor het identificeren van verbindingen door de referentiepiekposities te vergelijken met de lijst met gedetecteerde piekposities (Tulpan et al., 2011). Deze benadering kan echter leiden tot hoge percentages valse positieven, omdat er slechts één piekparameter wordt gebruikt om referentiepieken te evenaren. De MetaboHunter-aanpak is vervangen door meer recente methoden op basis van het geldige clusterconcept (Mercier et al., 2011 Jacob et al., 2013). Naast het gebruik van de ppm-positie, omvatten deze methoden piekintensiteiten en inter-sample-intensiteitscorrelatie als parameters voor het afstemmen van gegevenspieken op referentiepieken. De NMR-analyseworkflow die in FOCUS is geïmplementeerd, volgt dezelfde benadering voor metabolietidentificatie, met als bijkomend voordeel dat het ook de aanwezigheid van ontbrekende pieken verklaart die worden gegenereerd door spectrale overlapping (Alonso et al., 2013).

Spectrale databases met metabolieten zijn essentieel voor de identificatie van metabolieten. De kwaliteit van de opgeslagen gegevens en het aantal metabolietspectra dat beschikbaar is in deze databases is van cruciaal belang voor de prestaties van identificatiealgoritmen. De afgelopen jaren zijn er meerdere databases ontwikkeld (Tabel ​ (Tabel 2) 2 ) en het aantal beschikbare metabolietreferentiespectra neemt voortdurend toe (Ellinger et al., 2013 Fukushima en Kusano, 2013). De Human Metabolome Database (HMDB) is misschien wel de meest uitgebreide openbare metabolomische spectrale database tot nu toe (Wishart et al., 2013). De HMDB slaat 40.000 verschillende metabolietitems op, met uitgebreide biologische metadata en MS/NMR-spectrale referenties. Naast spectrale databases hebben verschillende onderzoeken ook bijgedragen aan het karakteriseren van het metaboloom van meerdere soorten monsters. Veel van deze referentiestudies zijn ook uitzonderlijke bronnen van hoogwaardige gegevens die verband houden met het biofluïde-, weefsel- of celtype van belang (Wishart et al., 2008 Psychogios et al., 2011 Bouatra et al., 2013).

Tafel 2

Spectrale databases beschikbaar voor identificatie van metabolieten.

DatabaseSpectrale gegevensWebsiteStatistiekenVerwijzing
HMDBMS/NMRhttp://www.hmdb.ca41.806 metabolieten en 1.579 metabolieten met spectra ( 1H-NMR, LC-MS, GC-MS …)Wishart et al. (2013)
LMSDMEVROUWhttp://www.lipidmaps.org37.500 lipidestructuren met MS/MS-spectraSud et al. (2007)
METLINMEVROUWhttp://metlin.scripps.edu240.516 metabolieten en 12.057 metabolieten met MS/MS-spectraTautenhahn et al. (2012a)
TOCCATA COLMARNMRhttp://spin.ccic.ohio-state.eduMeerdere spectrale NMR-datasets: 1H- en 13C-NMR, 2D 13 C– 13C TOCSY (N =�), 2D 1 H– 1 H TOCSY en 13 C– 1 H HSQC-TOCSY (N =�) en 2D 13 C– 1 H HSQC (N =�)Robinet et al. (2008), Bingol et al. (2012, 2014, 2015)
MassBankMEVROUWhttp://www.massabank.jp2.337 metabolieten en 40.889 spectra (LC-MS, GC-MS …)Horai et al. (2010)
Golm-metaboloomGC-MShttp://gmd.mpimp-golm.mpg.de2.019 metabolieten met GC-MS-spectraHummel et al. (2007)
BMRBNMRhttp://www.bmrb.wisc.edu9.841 biomoleculen met 1 H-, 13 C- of 15 N-spectraUlrich et al. (2008)
MadisonNMRhttp://mmcd.nmrfam.wisc.edu794 verbindingen met spectra waaronder 1 H, 13 C, 1 H– 1 H, 1 H– 13 C …Cu et al. (2008)
NMRShiftDBNMRhttp://nmrshiftdb.nmr.uni-koeln.de42.840 structuren en 50.897 gemeten spectraSteinbeck et al. (2003)
RIKENMS/NMRhttp://prime.psc.riken.jp1.589 metabolieten (Arabidopsis)Akiyama et al. (2008), Sakurai et al. (2013)
Birmingham Metabolite LibraryNMRhttp://www.bml-nmr.org208 metabolieten en 3.328 1D- en 2D-NMR-spectraLudwig et al. (2012)

Deze tabel toont een lijst van de spectrale databases die het meest worden gebruikt in huidige metabolomics-onderzoeken om de bijbehorende metabolietkenmerken te karakteriseren.


Conclusies

COPDGene is een groot, goed gekarakteriseerd cohort van rokers waarin veel genetische, transcriptomische, proteomische en metabolomische onderzoeken zijn uitgevoerd. Hoewel de long de plaats is van primaire blootstelling aan tabaksrook, hebben COPDGene-onderzoeken veel bloedbiomarkers geïdentificeerd, zelfs na correctie voor roken, wat bevestigt dat COPD systemische manifestaties heeft. Hoewel veel van deze biomarkers statistisch significante associaties hebben met COPD-fenotypen, zijn veel niet specifiek voor COPD en meer gerelateerd aan ontsteking (bijv. IL-6) of geassocieerd met andere chronische ziekten zoals diabetes (sRAGE). Andere biomarkers kunnen meer longspecifiek zijn (bijv. CC16, SP-D) maar zijn biomarkers van andere longziekten zoals astma en interstitiële longziekte. Het werk dat in dit perspectiefartikel wordt beschreven, suggereert inderdaad dat geen enkel individueel molecuul de pathogenese van COPD volledig kan verklaren. Hoewel individuele moleculen slechts 1产% van de variantie in klinische fenotypen kunnen verklaren, kunnen combinaties van meerdere biomarkers in combinatie meer dan 15% van de variantie voor sommige COPD-fenotypen verklaren, wat suggereert dat verder werk zich zou moeten concentreren op multi-omics-panels in plaats van individuele markers en dat subsets van biomarkers kunnen worden gebruikt om subsets van proefpersonen met COPD te definiëren in plaats van alleen proefpersonen op één hoop te gooien op basis van klinische fenotypering. Bovendien hebben onderzoeken in COPDGene aangetoond dat er interacties zijn tussen genetische varianten en transcriptoom/proteoom/metaboloom en ondersteunen het concept dat het opnemen van deze multi-omische interacties het statistische begrip van de relatie tussen COPD-fenotypes en moleculaire handtekeningen kan verbeteren. We moedigen toekomstige onderzoekers aan om met beide concepten rekening te houden en te rapporteren hoeveel extra verklaring van variantie wordt verkregen door de biomarkermeting en of deze bijdraagt ​​aan andere biomarkermetingen.


Metabolomics: huidige toepassing en vooruitzichten in de gewasproductie

Er moeten noodzakelijke maatregelen worden genomen om de effecten van honger, hongersnood en droogte in de wereld op te vangen. Om deze uitdagingen het hoofd te bieden, zijn biotechnologische innovaties zoals meta-omics-technieken toegepast in programma's voor gewasverbetering. Metabolomics is een levensvatbare technologie om het functionele netwerk van metabolieten volledig te detecteren met verreikende biologische toepassingen in de landbouw, geneeskunde en farmaceutische disciplines. Dit overzicht is gegroepeerd in vier secties die bespreken 1) plant- en microbiële metabolomics, 2) metabolomics en de toepassing ervan in de productie van gewassen, 3) metabolomics-workflow en -technieken die de analytische technieken en instrumentatie uitleggen met voor- en nadelen, en 4) metabolomische analyse van metabolieten in een metabool netwerk. Deze technologie is toegepast in plant-microbe interactie, biologische controlemaatregelen en abiotische stresstolerantie, waar verschillende gewassen zoals maïs, zonnebloem, sojabonen en tarwe zijn gebruikt. Met het oog op dit alles is verdere ontwikkeling nodig om ons begrip van microbiële metabolieten te vergroten om bioproducten te ontwikkelen die de groei en uiteindelijke opbrengst zullen verhogen, planten beschermen tegen ziekteverwekkers en tegelijkertijd voedzaam voedsel leveren aan de krioelende bevolking. Hoewel metabolomics kan worden toegepast op een breed scala aan wetenschappelijke gebieden, richten we ons in deze review op plantverbetering, wat een motor is voor verbeterde voedselzekerheid.

Dit is een voorbeeld van abonnementsinhoud, toegang via uw instelling.


Aanvullend materiaal

Armstrong, F. (2012). Protonenstraalbestralingstherapie en gezondheidsgerelateerde kwaliteit van leven bij kinderen met CZS-tumoren. J. Clin. Oncol. 30, 2028�. doi: 10.1200/JCO.2012.42.1248

Bellone, J., Hartman, R., en Vlkolinsky, R. (2014). De effecten van lage doses proton-, ijzer- of siliciumstraling op ruimtelijk leren in een muismodel van de ziekte van Alzheimer. J. Stralen. Onderzoek 55 (suppl. 1), i95–i96. doi: 10.1093/jrr/rrt154

Benjamini, Y., en Hochberg, Y. (1995). Beheersing van het percentage valse ontdekkingen: een praktische en krachtige benadering van meervoudig testen. J.R. Stat. soc. B 57, 289�. doi: 10.1111/j.2517-6161.1995.tb02031.x

Chiacchiera, F., Piunti, A., en Pasini, D. (2013). Epigenetische methyleringen en hun verbindingen met het metabolisme. Cel. Mol. Levenswetenschap. 70, 1495�. doi: 10.1007/s00018-013-1293-5

Chong, J., Soufan, O., Li, C., Caraus, I., Li, S., Bourque, G., et al. (2018). MetaboAnalyst 4.0: naar meer transparante en integratieve metabolomics-analyse. Nucleïnezuren Res. 46, w486–w494. doi: 10.1093/nar/gky310

Conway, A., McCarthy, A.L., Lawrence, P., en Clark, R.A. (2015). De preventie, detectie en behandeling van door kankerbehandeling geïnduceerde cardiotoxiciteit: een meta-review. BMC kanker 15:366. doi: 10.1186/s12885-015-1407-6

Cucinotta, F.A., Kim, M.H., Chappell, L.J., en Huff, J.L. (2013). Hoe veilig is veilig genoeg? stralingsrisico voor een menselijke missie naar Mars. PLoS ONE 8:e74988. doi: 10.1371/journal.pone.0074988

Halle, M., Gabrielsen, A., Paulsson-Benne, G., Gahm, C., Agardh, H.E., en Farnebo, F. (2010). Aanhoudende ontsteking als gevolg van activering van nucleaire factor-kappa B in bestraalde menselijke slagaders. J. Ben. Coll. Cardiolen. 55, 1227�. doi: 10.1016/j.jacc.2009.10.047

Ibba, M., en Söll, D. (2004). Aminoacyl-tRNA's: de grenzen van de genetische code bepalen. Genen Dev. 18, 731�. doi: 10.1101/gad.1187404

ICoR-eenheden (2007). Protonenbundeltherapie voorschrijven, registreren en rapporteren: inhoud. J. Int. Comm. Stralingseenheden meten. 7. doi: 10.1093/jicru/ndm021

Impey, S., Jopson, T., Pelz, C., Tafessu, A., Fareh, F., Zuloaga, D., et al. (2017). Bidirectionele en gedeelde epigenomische handtekeningen na proton- en 56Fe-bestraling. Wetenschap. vertegenwoordiger 7:10227. doi: 10.1038/s41598-017-09191-4

Impey, S., Pelz, C., Tafessu, A., Marzulla, T., Turker, M.S., en Raber, J. (2016). Protonenbestraling induceert aanhoudende en weefselspecifieke DNA-methylatieveranderingen in de linker hartkamer en de hippocampus. BMC Genomics 17:273. doi: 10.1186/s12864-016-2581-x

Johnson, L.A.E., Torres, R.S., Impey, S., Stevens, J.F., en Raber, J.A. (2017) polipoproteïne E4-insulineresistentie interageert om de cognitie te verminderen, het epigenoommetaboloom te veranderen. Wetenschap. vertegenwoordiger 7:43701. doi: 10.1038/srep43701

Kaelin, W.G. Jr., en McKnight, S.L. (2013). Invloed van metabolisme op epigenetica en ziekte. Cel 153, 56�. doi: 10.1016/j.cell.2013.03.004

Kapur, M., Monaghan, C.E., en Ackerman, S.L. (2017). Regulatie van mRNA-translatie in neuronen is een kwestie van leven en dood. neuron 96, 616�. doi: 10.1016/j.neuron.2017.09.057

Kirkwood, J.S., Lebold, K.M., Miranda, C.L., Wright, C.L., Miller, G.W., Tanguay, R.L., et al. (2012). Vitamine C-tekort activeert de purine-nucleotidecyclus bij zebravissen. J. Biol. Chem. 287, 3833�. doi: 10.1074/jbc.M111.316018

Kirkwood, J.S., Maier, C.S., en Stevens, J.F. (2013). Gelijktijdige, ongerichte metabole profilering van polaire en niet-polaire metabolieten door LC-Q-TOF massaspectrometrie. Curr. Protoc. Toxicol. 4:4.39. doi: 10.1002/0471140856.tx0439s56

Laiakis, E., Trani, D., Moon, B.-H., Strawn, S., en Fornace, A.J. Jr. (2015). Metabolische profilering van urinemonsters van muizen blootgesteld aan protonen onthult stralingskwaliteit en dosisspecifieke verschillen. Straal. Onderzoek 183, 382�. doi: 10.1667/RR3967.1

Lancellotti, P., Nkomo, V.T., Badano, L.P., Bergler-Klein, J., Bogaert, J., Davin, L., et al. (2013). Deskundige consensus voor multimodale beeldvormingsevaluatie van cardiovasculaire complicaties van radiotherapie bij volwassenen: een rapport van de European Association of cardiovasculaire beeldvorming en de American Society of echocardiography. J. Ben. soc. Echocardiogr. 26, 1013�. doi: 10.1016/j.echo.2013.07.005

Liu, Y., Satz, J.S., Vo, M.-N., Nangle, L.A., Schimmel, P., en Ackerman, S.L. (2014). Tekortkomingen in de bewerkingsactiviteit van tRNA-synthetase veroorzaken cardioproteïneopathie. Proc. nat. Acad. Wetenschap. VS. 111, 17570�. doi: 10.1073/pnas.1420196111

Lloyd, C., Townsend, S., Reeves, K., et al. (2018). NASA Human Research Program Betrokkenheid en communicatie. Straling iBook. Online beschikbaar op: https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/nasa_space_radiation_ebook_0.pdf (toegankelijk op 30 oktober 2017).

Lukens, J.N., Lin, A., en Hahn, S.M. (2015). Protontherapie voor hoofd-halskanker. Curr. Opin. Oncol. 27, 165�. doi: 10.1097/CCO.0000000000000181

Lupu-Plesu, M., Claren, A., Martial, S., Nɽiaye, P.-D., Lebrigand, K., Pons, N., et al. (2017). Effecten van bestraling met protonen versus fotonen op (lymf)angiogene, inflammatoire, proliferatieve en antitumorale immuunresponsen bij plaveiselcelcarcinoom van het hoofd en de nek. oncogenese 6:e354. doi: 10.1038/oncsis.2017.56

Merchant, T.E., Hua, C.H., Shukla, H., Ying, X., Nill, S., en Oefke, U. (2008). Proton- versus fotonenradiotherapie voor veel voorkomende hersentumoren bij kinderen: vergelijking van modellen van dosiskenmerken en hun relatie met cognitieve functie. Kinderarts Leukemie 51, 110�. doi: 10.1002/pbc.21530

Meyer-Schuman, R., en Antonellis, A. (2017). Opkomende mechanismen van aminoacyl-tRNA-synthetase-mutaties bij recessieve en dominante menselijke ziekten. Brommen. Mol. Genet. 26, R114–R127. doi: 10.1093/hmg/ddx231

Miousse, I.R., Kutanzi, K.R. en Koturbash, I. (2017). Effecten van ioniserende straling op DNA-methylatie: van experimentele biologie tot klinische toepassingen. Int. J. Stralen. Biol. 93, 457�. doi: 10.1080/09553002.2017.1287454

Parihar, V.K., Pasha, J., Tran, K.K., Craver, B.M., Acharya, M.M., en Limoli, C.L. (2015). Aanhoudende veranderingen in neuronale structuur en synaptische plasticiteit veroorzaakt door protonenbestraling. Hersenstructuur. Functie 220, 1161�. doi: 10.1007/s00429-014-0709-9

Park, S.G., Schimmel, P., en Kim, S. (2008). Aminoacyl-tRNA-synthetasen en hun verbindingen met ziekte. Proc. nat. Acad. Wetenschap. VS. 105, 11043�. doi: 10.1073/pnas.0802862105

Raber, J., Allen, A.R., Sharma, S., Allen, B., Rosi, S., Olsen, R.H.J., et al. (2015). Effecten van proton- en gecombineerde proton- en 56Fe-bestraling op de hippocampus. Straal. Onderzoek 184, 586�. doi: 10.1667/RR14103.1

Rabin, B., Buhler, L., Joseph, J., Shukitt-Hale, B., en Jenkins, D. (2002). Effecten van blootstelling aan 56Fe-deeltjes of protonen op operant met een vaste verhouding die reageert bij ratten. J. Stralen. Onderzoek 43 (suppl.), S225–S228. doi: 10.1269/jrr.43.S225

Rabinow, J., Brisman, J., Cole, A., Lee, P., Chapman, P., Loeffler, J., et al. (2006). MRI-veranderingen in de hippocampus van de rat na protonenradiochirurgie. Stereotact. Functie neurochirurg. 84, 147�. doi: 10.1159/000094862

Rudobeck, E., Szucs, A., en Vlkolinsky, R. (2014). Effecten van protonenstraling op opgewekte en spontane neuronale activiteit in de hippocampus van APP/PSEN1 transgene muizen. J. Stralen. Onderzoek 55, 202�. doi: 10.1093/jrr/rrt174

Russell, N.S., Hoving, S., Heeneman, S., Hage, J.J., Woerdeman, L.A., en de Bree, R. (2009). Nieuwe inzichten in pathologische veranderingen in spierslagaders van radiotherapiepatiënten. Radiother. Oncol. 92, 477�. doi: 10.1016/j.radonc.2009.05.021

Sanchez, M.C., Nelson, G.A., en Green, L.M. (2010). Effecten van protonen en HZE-deeltjes op glutamaattransport in astrocyten, neuronen en gemengde culturen. Straal. Onderzoek 174, 669�. doi: 10.1667/RR2106.1

Sauter, C., Lorber, B., Gaudry, A., Karim, L., Schwenzer, H., Wien, F., et al. (2015). Neurodegeneratieve ziekte-geassocieerde mutanten van een humaan mitochondriaal aminoacyl-tRNA-synthetase presenteren individuele moleculaire handtekeningen. Wetenschap. vertegenwoordiger 5:17332. doi: 10.1038/srep17332

Shannon, P., Markiel, A., Ozier, O., Baliga, N.S., Wang, J.T., Ramage, D., et al. (2003). Cytoscape: een software-omgeving voor geïntegreerde modellen van biomeloculaire interactienetwerken. Genoom onderzoek. 13, 2498�. doi: 10.1101/gr.1239303

Shukitt-Hale, B., Szprengiel, A., Pluhar, J., Rabin, B.M., en Joseph, C.A. (2004). De effecten van protonblootstelling op neurochemie en gedrag. Adv. Ruimte res. 33, 1334�. doi: 10.1016/j.asr.2003.10.038

Simonsen, L.C., Cucinotta, F.A., Atwell, W., en Nealy, J.E. (1993). Temporele analyse van de protonenuitbarsting van oktober 1989 met behulp van computergestuurde anatomische modellen. Straal. Onderzoek 133, 1�. doi: 10.2307/3578250

Sokolova, I.V., Schneider, C.J., Bezaire, M., Soltesz, I., Vlkolinsky, R., en Nelson, G.A. (2015). Protonstraling verandert intrinsieke en synaptische eigenschappen van CA1-piramidale neuronen van de hippocampus van de muis. Straal. Onderzoek 183, 208�. doi: 10.1667/RR13785.1

Vares, G., Wang, B., Ishii-Ohba, H., Nenoi, M., en Nakajima, T. (2014). Door voeding geïnduceerde obesitas moduleert epigenetische reacties op ioniserende straling bij muizen. PLoS ONE 9:e106277. doi: 10.1371/journal.pone.0106277

Weintraub, N.L., Jones, W.K. en Manka, D. (2010). Inzicht in door straling geïnduceerde vaatziekten. J. Ben. Coll. Cardiolen. 55, 1237�. doi: 10.1016/j.jacc.2009.11.053

Wilson, JW (2000). Overzicht van stralingsomgevingen en menselijke blootstellingen. Gezondheid Fys. 79, 470�. doi: 10.1097/00004032-200011000-00005

Xia, J., en Wishart, D. (2010). MetPA: een webgebaseerde metabolomics-tool voor analyse en visualisatie van paden. Bio-informatica 26, 2342�. doi: 10.1093/bioinformatica/btq418

Zhang, Z.Y., Marrachelli, V.G., Yang, W.Y., Trenson, S., Huang, Q.F., Wei, F.F., et al. (2013). Diastolische linkerventrikelfunctie in relatie tot circulerende metabole biomarkers in een populatieonderzoek. EUR. J. Vorige. Cardiolen. 26, 22�. doi: 10.1177/2047487318797395

Trefwoorden: protonenbestraling, hippocampus, linkerventrikel, geïntegreerde epigenetische metabolomica-analyse, stralingsbiomarkers, ziekte van Parkinson

Visum: Torres ERS, Hall R, Bobe G, Choi J, Impey S, Pelz C, Lindner JR, Stevens JF en Raber J (2019) Integrated Metabolomics-DNA Methylation Analysis onthult significante langetermijnweefselafhankelijke richtingsveranderingen in aminoacyl- tRNA-biosynthese in de linkerventrikel van het hart en de Hippocampus na bestraling met protonen. Voorkant. Mol. Biosc. 6:77. doi: 10.3389/fmolb.2019.00077

Ontvangen: 10 februari 2019 Geaccepteerd: 16 augustus 2019
Gepubliceerd: 10 september 2019.

Reza M. Salek, Internationaal Agentschap voor Kankeronderzoek (IARC), Frankrijk

Michal Jan Markuszewski, Medische Universiteit van Gdansk, Polen
Etienne Thevenot, Commissariaat à lɾnergie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA), Frankrijk

Copyright © 2019 Torres, Hall, Bobe, Choi, Impey, Pelz, Lindner, Stevens en Raber. Dit is een open-access artikel dat wordt verspreid onder de voorwaarden van de Creative Commons Attribution License (CC BY). Gebruik, verspreiding of reproductie in andere fora is toegestaan, op voorwaarde dat de oorspronkelijke auteur(s) en de auteursrechthebbende(n) worden vermeld en dat de oorspronkelijke publicatie in dit tijdschrift wordt geciteerd, in overeenstemming met de aanvaarde academische praktijk. Geen enkel gebruik, verspreiding of reproductie is toegestaan ​​die niet in overeenstemming is met deze voorwaarden.


Bekijk de video: What is epigenetics? - Carlos Guerrero-Bosagna (November 2021).