转录组分析 | 基因扰动相似性度量 GPSAdb

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转录组分析 | 基因扰动相似性度量 GPSAdb by 被炸熟的虾

记录做课题时碰到的一个蛮有趣的数据库GPSAdb (Genetic Perturbation Similarity Analysis，基因扰动相似性度量)，可以反向查找目标基因上游。

简而言之，数据库汇总了3048组基因敲减数据（RNAseq），然后提供反查功能。

数据库没有纳入任何过表达数据，因为作者认为既往的文献指出，过表达会带来除了基因本身表达的问题，比如导致细胞内拥挤，触发相分离，消耗能量。把物种限定到人类，因为在人类中不可能编辑活体，这些敲减数据只能是细胞系，数据比较纯净。

国内用户推荐访问：http://guotosky.vip:13838/GPSA/

国外用户推荐访问：https://www.gpsadb.com

GPSAdb主要提供以下三个功能：

功能一Query：

可以告诉你哪些基因敲减后，能够影响你基因的表达。这个可以说是最直接的功能，如作者自己的介绍中示例：

新冠病毒关键受体ACE2，研究者们找到了他的上游法尼醇X受体（farnesoid X receptor，FXR）蛋白，然后就用熊去氧胆酸（UDCA）抑制FXR的表达，实现了对ACE2的抑制。如果我们查阅GPSAdb，会发现还有很多其他可以选择的基因。这些基因的敲减也可以影响ACE2的表达。

点击相应行，TCGA数据库的表达相关性验证信息将在下方更新。第一张是全部癌症类型的汇总图，第二个是画图的数据，点击该表格的行，右边的单组织相关性会随之改变。

点击左上角的设置按钮，会有一些图的调整参数，支持四个数据，三种相关性信息，三种作图方式，可以任意选择要展示的组织类型。

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如果研究真的毫无头绪，可以尝试来这里找找头绪。上游真的不是这么好找的，深有体会。

功能二GPSA：

Genetic Perturbation Similarity Analysis，基因扰动相似性度量，或者循迹分析，这也是这个数据库名称的由来。利用已有的敲减数据，找出哪个基因敲减后跟上传的数据最像。

设想一下，如果一个转录因子A的200个靶基因，在我们的转录组数据中集体上调，那么，即使这个转录因子A的表达量没有变化，我们也有理由相信这个转录因子A的功能增强了。这样，如果利用转录因子的下游基因集来做GSEA分析，就可以筛选得到可能产生类似影响的转录因子。

GPSA数据库分析了3048组敲减的转录组数据，就产生了6096个上下调基因集。如果用他们做富集分析，就可以得到基因的扰动信息，即推测转录组的（部分）改变可能是由于某个基因的改变引起的。在这个基础上，我们限定上下调基因集的富集结果必须配对，定位就会更加精确了。这样，我们就找到了上传的转录组数据跟哪个基因敲减后的变化最为最相似。上游/下游？

功能三Mediator：

Query功能实现从C基因找到上游基因A，Mediator帮助在A和C之间找到一个中介基因B，实现ABC的调控关系。

要挑选这样的组合，需要满足以下几个条件:

第一，基因A敲减后基因C表达量改变

第二，找到的基因B需要是A的下游，同时是C的上游，即，基因A敲减后B要发生改变，基因B敲减后C要发生改变

第三，基因A敲减后B和C的变化，要跟基因B敲减后基因C的变化，逻辑自恰

举例说明：

如果敲减基因A，基因B、基因C都下调；敲减基因B，基因C下调；可以推测基因A敲减导致基因B下调，进而导致基因C下调。

但是两步预测，又是不同体系，作者也说了仅仅是给用户一些可能的参考，准确性就很难说了。

更新计划

最后一次更新完成于2022-08-25，作者后续的更新计划很庞大：

1、把没有呈现的2000+芯片数据上线。

2、把去年到今年的新增数据加入进来。

3、在第二个版本中，增加CRISPR-screen+scRNAseq的数据。

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期待。

被炸熟的虾

自己的摸索，发现问题麻烦告诉作者，光速回来改正