Loading...

Identifying Gene Expression Patterns in Memory T Cell Development

Nazer Kakhki, Naghmeh Sadat | 2019

2415 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 52545 (05)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Electrical Engineering
  6. Advisor(s): Mohammadzadeh, Hoda; Hossein Khalaj, Babak; Basiri, Mohsen
  7. Abstract:
  8. T lymphocytes or T cells are a type of white blood cell that play an important role in the immune system. Memory T cells are a subset of them that are able to reactivate when being re-exposed to the pathogen. Because of the properties of these cells, they are an attractive choice for immunotherapy. Initial memory subgroups were shown to be more persistently effective in immunotherapies. However little is known about development and differentiation of these subgroups. With the discovery of a new subset of T cells, called T memory stem cells (TSCM), They are considered to develop through four stages, naive T cells (TN), T memory stem cells (TSCM), central memory T cells (TCM) and effector memory T cells (TEM). With advances in sequencing and bioinformatics, it is possible to study cell populations at single cell resolution.In this study, with the aim of deeper understanding of memory subgroups and to gain the ability of retrieving them in vitro, we have conducted a meta-analysis on the microarray data of the early stages of T lymphocytes, and with further investigation in the suggested expression pattern we came up with a hypothesis for the activated pathway during this process. In order to validate our hypothesis and explore these cells more, we used single-cell data and analyzed the expression pattern of the suggested genes over time, which is almost consistent with the hypothesis. Finally, in order to gain deeper understanding of each subset, differentiation markers of each group have been identified and explored. Findings of this study at both microarray and single cell levels can advance our understanding of the heterogenous subsets of memory T lymphocytes
  9. Keywords:
  10. Clustering ; Biomarker ; Microarray Data Analysis ; Single Cell Sequencing ; Meta Analysis ; Cell Pathways ; T Lymphocytes

 Digital Object List

 Bookmark

  • فهرست جداول
  • فهرست تصاویر
  • مقدمه
    • تعریف مساله
    • چالش‌ها
      • جمعیت کم زیردسته‌ی لنفوسیت تی خاطره‌ی بنیادی
      • پیدا کردن پایگاه داده‌ی مناسب
      • نویز بسیار داده‌های تک‌سلولی
      • عدم امکان انجام آزمایشات مولکولی در کشور به منظور تایید نتایج حاصل از آنالیز
    • نوآوری‌های این مطالعه
      • استفاده از داده‌ی بیان ژن دو نوع لنفوسیت تی، یاری رسان و کشنده، و فراتحلیل آن‌ها
      • ارائه‌ی فرضیه برای یک مسیر ژنتیکی جدید در فرآیند توسعه با استفاده از اطلاعات نشانگرهای بدست آمده و بر اساس مقالات پیشین
      • استفاده‌ از داده‌ی تک‌سلولی برای اعتبار بخشیدن به نتایج آنالیز داده‌ی ریزآرایه و پیداکردن نشانگر‌های جدید
    • ساختار پایان‌نامه
  • مرور بر مفاهیم
    • مفاهیم
      • اسیدهای نوکلئیک
      • دی‌ان‌ای
      • آران‌ای
      • ژن و بیان ژن
      • مسیرهای سیگنالی در سلول‌ها
      • لنفوسیت تی و گونه‌های آن
      • نحوه‌ی عملکرد لنفوسیت‌های تی
      • خستگی
      • ایمونوتراپی
    • داده‌ی ریزآرایه
    • داده‌ی تک‌سلولی
    • فلوسایتومتری
    • جمع‌بندی
  • مرور بر مبانی نظری
    • داده‌ی ریزآرایه
      • آنالیز داده‌ی ریزآرایه
      • نرمال‌سازی داده
      • روش اجرای فراتحلیل بر داده‌ی بیان ژن مایکرواری و تصحیح اثرات ناشی از گردآوری چند آزمایش (اثر دسته‌ای)
      • روش پیدا کردن ژن‌های با بیان متفاوت
    • داده‌ی تک‌سلولی
      • کاهش نویز
      • خوشه‌بندی
      • روش پیدا کردن ژن‌های با بیان متفاوت
      • روش تشکیل خط سیر در طول فرآیند‌های سلولی
    • جمع‌بندی
  • پیاده‌سازی و نتایج
    • ریزآرایه
      • معرفی پایگاه داده‌های بیان ژن مورد استفاده
      • نرمال سازی داده
      • فراتحلیل
      • تصحیح اثر دسته‌ای
      • پیداکردن ژن‌های با بیان متفاوت و مرتب کردن آن‌ها در طول فرآیند توسعه
    • تک‌سلولی
      • معرفی دیتاست بیان ژن-بیان پروتئین تک‌سلولی مورد استفاده
      • کاهش نویز و جانهی
      • خوشه بندی سلول‌ها با پیاده‌سازی روش مشابه فلوسایتومتری
      • تشکیل خط سیر و تایید آن
      • بررسی میزان تغییر بیان ژن‌های معرفی شده در آنالیز ریزآرایه در طول خط سیر
      • پیدا کردن نشانگرهای مربوط به هر زیردسته
    • جمع‌بندی
  • بررسی نتایج
    • معرفی فرضیه‌ی مسیر ژنتیکی جدید بر اساس نشانگرهای معرفی شده در آنالیز ریزآرایه و مقالات
    • بررسی عملکرد نشانگرهای بدست آمده از آنالیز تک‌سلولی بخصوص برای دسته‌ی لنفوسیت‌های تی بنیادی خاطره
    • جمع‌بندی
  • جمع‌بندی و کارهای آینده
    • جمع‌بندی
    • کارهای آینده
      • طراحی یک آزمایش مولکولی برای تایید مسیر ژنتیکی پیشنهاد شده
      • طراحی یک آزمایش مولکولی برای تایید نشانگرهای تمایزدهنده‌ی لنفوسیت بنیادی خاطره
      • استفاده از داده‌ی بیان ژن هر کلاستر برای تشکیل شبکه‌ی تنظیم کننده‌ی بیان ژن هر زیردسته
  • مراجع
...see more