Erweitern von Reactome zur Analyse von Multi-Omics Daten

Die zunehmende Verfügbarkeit von omics Analysemethoden, wie der RNA Sequenzierung oder Massenspektrometrie-basierte Proteomics Verfahren ermöglichen die Charakterisierung von Genom- und Proteome-weiten Expressionsunterschieden. All diese Technologien teilen jedoch ein gemeinsames Problem: Die Herausforderung, biologisch sinnvolle Hypothesen anhand Listen hunderter veränderter Gene und oder Proteine aufzustellen. Meistens werden diese Experimente von multi-disziplinären Teams durchgeführt, in denen der Arzt Proben sammelt, während die Analyse von Massenspektrometrie bzw. Genomics Experten durchgeführt wird. Der Arzt steht dann vor der Herausforderung, schier endlos lange Listen von Genen und Proteinen mit bestehendem medizinischem Wissen zu verknüpfen um eine biologisch sinnvolle Hypothese aufzustellen. Die Analyse von Signalwegen hat sich zur primären Lösung für dieses Problems entwickelt. Diese Verfahren erlauben es, bestehendes biologisches Wissen in Form von annotierten Signalwegen mit den gemessenen Gene- und Proteinveränderungen zu verknüpfen. Wissenschaftler sind dadurch nicht mehr gezwungen, Listen mit einzelnen Genen zu interpretieren, sondern können sich direkt mit einer deutlich geringeren Anzahl an veränderten Signalwegen beschäftigen, deren biologische Funktion zusätzlich bereits bekannt ist. Reactome ist eine freie, manuell kurierte Datenbank für biologische Signalwege. In Reactome werden Signalwege in einer hierarchischen Struktur organisiert, die es den Benutzern erlaubt von generellen Konzepten, wie dem Immunsystem, zu detaillierten Prozessen wie Membrantransporten oder Phosphorylierungen zu navigieren. Reactomes mächtige Webapplikation mit seinen vielfachen Visualisierungsmethoden hat es zu einer der bedeutendsten Ressourcen für Signalwege gemacht. Dieses Forschungsprojekt befasst sich mit der Entwicklung von Analyseverfahren um Reactome für die gleichzeitige Analyse von Daten unterschiedlicher `omics Verfahren zu erweitern. Wissenschaftler werden dadurch die Möglichkeit haben, die Daten der unterschiedlichen Verfahren direkt an Reactome zu senden und eine graphische Darstellung ihrer komplexen Daten zu erhalten. Die Ergebnisse der unterschiedlichen `omics Methoden werden gleichzeitig angezeigt, wodurch Unterschiede zwischen den verschiedenen Methoden auf einen Blick sichtbar werden. Zusätzlich werden Methoden entwickelt, um die Ergebnisse der verschiedenen `omics Verfahren in ein einziges Ergebnis zusammenzufassen und so einen integrierten Blick auf die biologischen Veränderungen der analysierten Proben zu ermöglichen. Diese Entwicklungen werden es ermöglichen, dass Ärzte, zum Beispiel, selbst die Daten ihrer eigenen Proben analysieren. Somit werden die Entwicklungen dieses Projekt Reactome zu einer entscheidenden Ressource für translationale, biomedizinische Forschung machen.