9、揭秘分泌途径：从基因网络重建到功能剖析

揭秘分泌途径：从基因网络重建到功能剖析

1. 引言

分泌途径在细胞中扮演着至关重要的角色，它负责将人类基因组编码的各种蛋白质进行生物合成、加工、分类，并通过一系列受控事件将其准确地运输到细胞内的特定位置。这一途径由内质网（ER）、高尔基体和反式高尔基体网络（TGN）等一系列区室组成，货物（蛋白质或脂质）从内质网开始有序运输，在内质网中启动生物合成，随后在高尔基体中进行糖基化修饰，最后在反式高尔基体网络中进行分类。在整个过程中，包括顺向运输（从内质网经高尔基体到质膜）和逆向运输（主要是从高尔基体到内质网）的每一步都由调节模块控制，以维持系统的稳态。

然而，分泌途径并非孤立运作，它与其他细胞模块相互作用，并且这些相互作用由协调回路调节，以维持细胞的内稳态。尽管之前已经通过全基因组RNA介导的干扰筛选在果蝇细胞系、培养的人类细胞和酿酒酵母中对分泌途径的功能和相互作用进行了研究，并且发现分泌途径功能的改变与多种病理状况相关，如GOLPH3与癌症的关联以及分泌途径定位蛋白与遗传疾病的关联，但在哺乳动物系统中，与分泌途径相互作用的模块以及潜在的分子回路仍有待深入探索。

2. 材料与方法

2.1 策略

为了识别与分泌途径相互作用的模块，研究人员采用了一种策略。首先，通过shRNA敲低分泌途径定位基因来干扰其功能，然后分析基因表达的变化。使用基因集富集分析（GSEA）来识别在这些条件下被调节的途径或功能。接着，识别可能调节这些途径或功能的转录因子（TF），并利用这些转录因子预测对原始扰动（分泌途径定位基因的敲低）做出响应的上游信号通路。这一分析有助于绘制从分泌途径功能扰动到细胞其他特定功能调节的分子途径，揭示调节相互作用模块的潜在分子回路。具体流程