Herkansing

Introductie

IKZF1 is een gen dat codeert voor een transcriptiefactor die een cruciale rol speelt in B-cel differentiatie. Deleties of mutaties in het IKZF1 gen komen vaak voor bij B-cellen die ongecontroleerd delen wat uiteindelijk kan leiden tot precursor acute lymfoblastische leukemie (BCP-ALL) een vorm van bloedkanker.

In deze opdracht gaan jullie je verdiepen in het humane IKZF1 gen:

Onderzoeksvraag: Hoe beinvloedt een mutatie in het humane IKZF1 gen de functie van het eiwit?

De opdracht:

  1. Hoeveel transcripten heeft het humane gen IKZF1? Beantwoord deze vraag met de Ensembl databank
  • Verkrijg alle humane genen (h38) met behulp van ensembl -> BioMart
  • Bij Filter, selecteer: chr1-21 + MT, X en Y
  • Bij attrubutes, selecteer:Gene stable ID, Chromosome/scaffold name, Gene start (bp), Gene end (bp), Strand, Transcript, Gene type, Gene name
  • Verkrijg het BioMart bestand en upload het in de server.

Gebruik het BioMart bestand voor het beantwoorden van de onderstaande vragen:

  1. Hoeveel protein_coding genes zijn aanwezig in dit bestand?
    (gebruik de bash grep command in combinatie met de bash wc command om deze vraag te beantwoorden)
  2. Hoeveel transcripten produceert het humane IKZF1 gen?
    (gebruik de bash grep command met ikzf1 als zoekpatroon)
  1. Van een patient is de coding sequentie (CDS) van het humane IKZF1 gen gesequenced (bestand:IKZF1_mt1). De data staat in /home/data/das3v22/project_2024/herkansing/. Vergelijk deze sequentie met de wildtype CDS sequentie van het humane IKZF1 gen (transcript variant 1, zelf verkrijgen via NCBI). Beschrijf voor de mutatie:
  • positie van de mutatie in de nucleotide sequentie (bijvoorbeeld A100T: op positie 100 is een A verandert in een T)
  • positie van de mutatie in de aminozuur sequentie (bijvoorbeeld S50P: op positie 50 is een S (serine) verandert naar een P (proline)
  • Wat voor type de mutatie is (indels, missense, nonsense, silent)

  1. Bepaal voor de mutatie (van vraag 2) in welk eiwit domein de mutatie aanwezig is en wat dit voor gevolg kan hebben op de functie van het eiwit.

  2. Een mutatie kan verschillende effecten hebben op een eiwit. Het eiwit kan bijvoorbeeld wel aanwezig zijn maar zijn functie niet meer goed uitoefenen of een mutatie kan er voor zorgen dat het eiwit instabiel is en dus wordt afgebroken (protein degradation). Om te bepalen of een mutatie van invloed is op de stabiliteit en dus concentratie van het eiwit in de cel wordt er een ELISA uitgevoerd op het cellysaat van B cellen van gezonde mensen en patienten met een mutatie in het IKZF1 gen. Hiertoe wordt eerst een kalibratielijn gemaakt met bekende concentratie van het gezuiverd IKZF1 eiwit. Deze kalibratielijn wordt vervolgens gebruikt om de concentratie te berekenen van de onbekende monsters.

De data staat in /home/data/das3v22/project_2024/herkansing/. Ga ervan uit dat de data normaal verdeeld is.

Analyseer de data in JASP:
+ Voer een regressie analyse uit op de dataset van de kalibratielijn in JASP
+ Bereken met behulp van de regressielijn de concentraties van de onbekende monsters
+ Beschrijf de metingen van de controle- en de mutatie groep
+ Is er een statistisch significant verschil in de hoeveelheid IKZF1 eiwit tussen de controle- en de mutatie groep?

LET OP: Het is de bedoeling dat je je kennis van Blok A mobiliseert om de onderzoeksvraag te beantwoorden. Er is dus geen eenduidig antwoord op de onderzoeksvraag. Dit hangt af van de strategie die je gaat gebruiken (zie ook hieronder bij het werkplan).

LET OP: Verdeel de taken in de groep. Ieder persoon van de groep neemt 1 of meerdere (deel)taken op zich en is eindverantwoordelijk voor deze taak. Je kan elkaar wel helpen maar het moet duidelijk zijn wat de bijdrage van iedere student is aan het project. De student moet zelf zijn bijdrage kunnen uitleggen. Geen nuttige bijdrage is onvoldoende!

Geef duidelijk aan in het rapport wie welke bijdrage heeft geleverd!!

  1. Verkennen en verdiepen:
    • Zoek algemene (moleculaire) informatie op over IKZF1

Schrijf een korte inleiding van ongeveer 10 regels (inclusief bronverwijzing naar research papers en databanken. Zonder bronvermelding geen punten!!)

  1. Onderzoeksvraag:
    • Stel een hypothese op voor de onderzoeksvraag.
  2. Data management
    • Pas data management toe zoals beschreven in de project introductie
    • Welke data bestanden ga je verkrijgen en hoe ga ik deze bestanden noemen
    • In welke folder op de server ga ik deze bestanden bewaren?
    • Kan de docent aan de hand van mijn beschrijvingen dezelfde data verkrijgen en dezelfde analyse uitvoeren (en tot dezelfde conclusie komen)
  3. Data analyse (zie ook het werkplan)
    • Voer de data analyse stappen uit om opdracht1 t/m 4 uit te voeren
    • Welke data moet ik zelf verkrijgen?
    • welke databanken?
    • welke online analyse tools?
    • Analyse in JASP -> Descriptive en inductive statistics in JASP
  4. Conclusie
    • Wat is het antwoord op de onderzoeksvraag?
    • Onderbouw je conclusie met de uitkomst van de data analyses