¿Qué es un clúster en biologia?

Ejemplo de análisis de clústeres

Clustergrammer es una herramienta basada en la web para visualizar y analizar datos de alta dimensión como mapas de calor jerárquicos interactivos y compartibles. Clustergrammer permite la exploración intuitiva de datos de alta dimensión y tiene varias características opcionales específicas de la biología. Pulse el botón de reproducción o explore el ejemplo siguiente para ver las funciones interactivas.

Clustergrammer se utilizó para reanalizar los datos de expresión génica de la Enciclopedia de Líneas Celulares de Cáncer (CCLE) y permitir la exploración específica de tejidos con el Explorador CCLE. Vea también el correspondiente cuaderno Jupyter de Clustergrammer CCLE.

El Clustergrammer-Widget se utilizó para analizar la regulación del cáncer de pulmón en los niveles de modificación postraduccional (PTM) y de expresión génica (ver Notebook). Los datos PTM se obtuvieron de nuestros colaboradores en Cell Signaling Technology Inc.

El Clustergrammer-Widget se utilizó para analizar la respuesta de fosforilación de las células mononucleares de sangre periférica (PBMC) a PMA (forbol 12-miristato 13-acetato). Ver cuaderno. Datos de CyTOF obtenidos de nuestros colaboradores del Laboratorio Giannarelli y del Centro de Monitorización Inmune Humana de la Escuela de Medicina Icahn.

Análisis de clusters spss

En este artículo se discuten los aspectos evolutivos de los clusters de genes de plantas junto con sus características moleculares relacionadas con la organización de los clusters y los mecanismos reguladores que rigen la organización. Además, elaboramos el papel fisiológico de los metabolitos derivados de los clusters en la defensa de las plantas y otras funciones metabólicas. Por último, proponemos principios rectores para el desarrollo de nuevas estrategias relacionadas con la ingeniería metabólica y la biología sintética utilizando el repositorio de estudios sobre clusters de genes vegetales.

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En el caso de los clústeres de glucósidos cianogénicos, podría haberse producido una evolución paralela e independiente en plantas superiores que poseen el mismo andamiaje de genes. Se sabe que Lotus japonicus y Sorghum bicolor poseen clases similares de genes en el clúster responsable de la producción de glucósidos específicos de la planta (Takos et al., 2011; Tabla 1). Curiosamente, también se observó un clúster de genes ortólogos de glucósidos cianogénicos en el trébol blanco, un pariente lejano de L. japonicus (ambos pertenecen a la subfamilia Papilionoideae). Se considera que comparten una ascendencia común, aunque otros miembros de Papilionoideae perdieron este clúster durante el curso de la evolución como estrategia adaptativa hacia un nicho ambiental específico (Olsen y Small, 2018). Un análisis in silico utilizando Plantismash reveló la presencia de 10 clústeres de genes ortólogos en los genomas de Amaranthus cruentus y Amaranthus hypochondriacus relacionados con el metabolismo secundario. Sin embargo, su papel funcional en planta no es concluyente (Ma et al., 2021). El análisis comparativo del genoma de cuatro géneros de Amaranthaceae (Amaranthus, Beta, Chenopidum y Spinacia) proporcionó pruebas concluyentes sobre la co-ocurrencia de los genes productores de pigmentos de betalaína en un cromosoma específico, pero en la espinaca (Spinacia oleracea) y la quiona (Chenopodium quinoa) se encontró que existen copias adicionales de los genes. Esto podría deberse a mecanismos de duplicación de genes en tándem (Ma et al., 2021).

Cluster os

Fig. 1Alternativas a los mapas térmicos de conglomerados. En nuestro estudio final utilizamos estas 5 alternativas (además de los mapas térmicos de conglomerados). Las cinco alternativas representadas aquí son para el mismo conjunto de datos. De izquierda a derecha: (a) gapmap [11, 17] (b) circle packing [24], (c) sunburst [21], (d) dendrograma radial, y (e) árbol dirigido por la fuerza [20]. Los nodos de las hojas se rellenan para indicar el valor original de la matriz de datos utilizando el esquema PRGn ColorBrewer [66]. Los valores positivos son de color verde, y los negativos son de color púrpura. El nodo raíz, si está representado, se indica con un contorno negro. Los nodos interiores no tienen color de relleno y tienen un contorno gris. El estrechamiento de los bordes se utiliza para indicar las relaciones padre-hijo en los diagramas de enlaces de nodos [37]Imagen a tamaño completo

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Para revisar, los mapas térmicos de clústeres visualizan una matriz de datos agrupados jerárquicamente utilizando un mapa térmico reordenado con dendrogramas en el margen. Los Gapmaps [11, 17] son una variante reciente de los mapas térmicos de conglomerados que codifican la distancia entre los conglomerados como espacios entre filas y/o columnas. Ambas son técnicas yuxtapuestas [18], que combinan mapas de calor con dendrogramas.

Banda de racimos

Una familia de genes es un conjunto de genes homólogos dentro de un organismo. Un clúster de genes es un grupo de dos o más genes que se encuentran dentro del ADN de un organismo y que codifican polipéptidos o proteínas similares, que comparten colectivamente una función generalizada y que a menudo se encuentran a unos pocos miles de pares de bases de distancia entre sí. El tamaño de los grupos de genes puede variar significativamente, desde unos pocos genes hasta varios cientos de genes[1]. Partes de la secuencia de ADN de cada gen dentro de un grupo de genes son idénticas; sin embargo, la proteína resultante de cada gen es distinta de la proteína resultante de otro gen dentro del grupo. Los genes que se encuentran en un clúster de genes pueden observarse cerca unos de otros en el mismo cromosoma o en cromosomas diferentes pero homólogos. Un ejemplo de grupo de genes es el gen Hox, que está formado por ocho genes y forma parte de la familia de genes Homeobox.

Los genes Hox se han observado en varios filos. Ocho genes componen el gen Hox de Drosophila. El número de genes Hox puede variar entre los organismos, pero los genes Hox constituyen colectivamente la familia Homeobox.