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1. In der Vorlesung haben wir uns den GO-Term "inflammatory response" angesehen und festgestellt, dass (wie zu erwarten war) viele der Gene, die diesem Term zugeordnet sind, in den Psoriasis-Proben deutlich stärker exprimiert sind als in den normalen Vergleich-Proben.

a) Wie lautet die GO-Term-ID zum Term "inflammatory response"? Dese Informationen finden Sie auf der Webseite des Gene-Ontology-KOnsortiums.

b) Welche Gene sind im Menschen dieser GO-Kategorie zugeordnet? FInden Sie (zB auf der Ensembl-Website) eine Liste der Ensembl-Gen-IDs und Gen-Namen.

c) Erstellen Sie einen MA-Plot, d.h. einen Scatter-Plot mit einem Punkt für jedes Gen, auf der x-Achse die durchschnittliche Expressionsstärke des Gens, gemittelt über alle Proben, und auf der y-Achse das Verhältnis der MIttelwerte für Psoriasis geteilt durch normal. (KEVIN: Setz bitte einen Link zur Tabelle mit den beiden Gruppen-Mittelwerten.) Färben Sie in diesem Plot die Gene in einer anderen Farbe ein, die der GO-Kategorie "inflammatory response" zugeordnet sind.  

d) Wie viele der Gene in der Kategorie sind mehr als 1.3-fach hoch-reguliert? Wie verhält sich der Anteil derart hochregulierter Gene in der Kategorie zum Anteil unter allen Genen?

e) Erzeugen Sie ein Histogramm der log fold changes, zum einen füë alle Gene, zum anderen nur für die Gene innerhalb der Kategorie.

2. Auf den Webseiten des Broad-Instituts finden Sie die Molecular Signatures Database (MSigDB). Dort finden Sie Gen-Listen für die "Hallmark"-Kategorien "interferon alpha response" und "interferon gamma response". WIederholen Sie die vorstehende Übung für diese Kategorien. Passt das ERgebnis der Psoriasis-Studie zu der Annahme, dass es eine Interferon-Antwort ist? Wenn ja, können wir sagen ob alpha oder gamma? [KEVIN: Schau mal nach, ob man da tatsächlich einen Unterschied sieht.]

3. Eine der kleineren GO-Kategorien, die wir in der Vorlesung als hochreguliert gefunden haben, war "RAGE-receptor binding".

a) kurze Literatur-Recherche: Was ist denn ein RAGE-Rezeptor, und welche Protein-Komplexe binden daran? Ist irgendetwas bekannt zur Rolle des RAGE-Rezeptors in Psoriasis? [KEVIN: Schau mal bitte, ob es da was gibt.]

b) Wenn Sie sich auf der "AmiGO"-Webseite des GO-Konsortiums den GO-Term zum RAGE-Rezptor binden, und da auf den "inferred tree view" schauen, finden Sie zwei Komplexe als potentielle Bindungs-Partner: der Calprotectin-Komplex und der S100A9-Komplex. Was sind diese? Suchen Sie eine Liste der Proteine, aus denen diese beiden Komplexe zusammengesetzt sind. SInd diese in unseren Daten hochreguliert? Für welchen der beiden Komplexe? [KEVIN: Schau mal, ob die hochreguliert sind.]

Zu 2.:

Die beiden Gruppen unterscheiden sich nicht. Ich habe die Aufgabe dennoch drin gelassen, da ich denke, ein wenig Übung beim Plotten zu bekommen, kann den Studierenden nicht schaden.

Zu 3.a:

Tatsächlich ist die RAGE Aktivität in Psoriasis erhöht siehe hier

Zu 3.b:

Wir finden die RAGE assoziierten Gene mit einer Fold Change von > 3 in dem Datensatz.