[Web-based gene expression analysis-paving the way to decode healthy and diseased ocular tissue].

Webbasierte Genexpressionsanalysen – auf dem Weg zur molekularen Entschlüsselung gesunder und erkrankter Augengewebe.

Journal

Die Ophthalmologie
ISSN: 2731-7218
Titre abrégé: Ophthalmologie
Pays: Germany
ID NLM: 9918402288106676

Informations de publication

Date de publication:
Sep 2022
Historique:
received: 09 12 2021
accepted: 05 01 2022
revised: 23 12 2021
pubmed: 24 2 2022
medline: 8 9 2022
entrez: 23 2 2022
Statut: ppublish

Résumé

Gene expression analysis using RNA sequencing has helped to improve the understanding of many diseases. Databases, such as the Gene Expression Omnibus database of the National Center for Biotechnology Information provide RNA sequencing raw data from various diseased tissue types but their analysis requires advanced bioinformatics skills. Therefore, specific ocular databases provide the transcriptional profiles of different ocular tissues and in addition enable intuitive web-based data analysis. The aim of this narrative review is to provide an overview of ocular transcriptome databases and to compare them with the Human Eye Transcriptome Atlas newly established in Freiburg. PubMed literature search. A total of nine ocular transcriptome databases focusing on different aspects were identified. The iSyTE and Express platforms specialize in gene expression during lens and retinal development in mice, whereas retina.tigem.it, Eye in a Disk, and Spectacle focus on selected ocular tissues such as the retina. Spectacle, UCSC Cell Browser and Single Cell Portal allow intuitive exploration of single cell RNA sequencing data derived from retinal, choroid, cornea, iris, trabecular meshwork and sclera specimens. The microarray profiles of a variety of healthy ocular tissues are included in the Ocular Tissue Database. The Human Eye Transcriptome Atlas provides the largest collection of different ocular tissue types, contains the highest number of ocular diseases and is characterized by a high level of quality achieved by methodological consistency. Ocular transcriptome databases provide comprehensive and intuitive insights into the transcriptional profiles of a variety of healthy and diseased ocular tissues. Thus, they improve our understanding of the underlying molecular mediators, support hypothesis generation and help in the search for new diagnostic and therapeutic targets for various ocular diseases. HINTERGRUND: Die Entschlüsselung des Transkriptoms hat in den letzten Jahren unser Verständnis zahlreicher Erkrankungen verbessert. Öffentlich zugängliche Datenbanken, wie z. B. die Gene Expression Omnibus-Datenbank des National Center for Biotechnology Information, sammeln Transkriptomrohdaten aus einer Vielfalt von Proben, ohne jedoch dem bioinformatischen Laien einen intuitiven Zugang zu den Daten zu gewähren. Daher wurden in den vergangenen Jahren spezielle Transkriptomdatenbanken programmiert, die eine benutzerfreundliche Web-basierte Datenanalyse ermöglichen und damit niederschwellig molekulare Einblicke in okuläre Gewebe ermöglichen. Ziel dieser Arbeit ist es, einen Überblick über die aktuell verfügbaren okulären Transkriptomdatenbanken zu geben und diese mit dem in Freiburg neu etablierten Human Eye Transcriptome Atlas zu vergleichen. Literatursuche in PubMed. Neun okuläre Transkriptomdatenbanken mit unterschiedlichem Anwendungsschwerpunkt wurden identifiziert. Die Plattformen iSyTE und Express spezialisieren sich auf die Genexpression während der Linsen- und Netzhautentwicklung der Maus, wohingegen retina.tigem.it, Eye in a Disk und Spectacle ihren Fokus auf einzelne okuläre Gewebe wie die Netzhaut legen. Spectacle, UCSC Cell Browser und Single Cell Portal erlauben die intuitive Exploration von Einzelzell-RNA-Sequenzierungsdaten von Netzhaut‑, Aderhaut‑, Kornea‑, Iris‑, Trabekelmaschenwerk- und Skleragewebe. Die Microarray-Profile verschiedener gesunder okulärer Gewebe werden in der Ocular Tissue Database bereitgestellt. Der Human Eye Transcriptome Atlas erfasst derzeit die größte Vielfalt an Augengeweben und Erkrankungen des Auges. Er zeichnet sich durch einen hohen Qualitätsstandard aus, der durch methodische Homogenität erreicht wird. Okuläre Transkriptomdatenbanken bieten einen umfassenden und intuitiven Einblick in die Transkriptionsprofile verschiedener gesunder und erkrankter Augengewebe. So verbessern sie unser Verständnis der zugrunde liegenden molekularen Krankheitsprozesse, unterstützen die Hypothesengenerierung und helfen bei der Suche nach neuen diagnostischen und therapeutischen Zielen für verschiedene Augenerkrankungen.

Sections du résumé

BACKGROUND BACKGROUND
Gene expression analysis using RNA sequencing has helped to improve the understanding of many diseases. Databases, such as the Gene Expression Omnibus database of the National Center for Biotechnology Information provide RNA sequencing raw data from various diseased tissue types but their analysis requires advanced bioinformatics skills. Therefore, specific ocular databases provide the transcriptional profiles of different ocular tissues and in addition enable intuitive web-based data analysis.
OBJECTIVE OBJECTIVE
The aim of this narrative review is to provide an overview of ocular transcriptome databases and to compare them with the Human Eye Transcriptome Atlas newly established in Freiburg.
METHODS METHODS
PubMed literature search.
RESULTS RESULTS
A total of nine ocular transcriptome databases focusing on different aspects were identified. The iSyTE and Express platforms specialize in gene expression during lens and retinal development in mice, whereas retina.tigem.it, Eye in a Disk, and Spectacle focus on selected ocular tissues such as the retina. Spectacle, UCSC Cell Browser and Single Cell Portal allow intuitive exploration of single cell RNA sequencing data derived from retinal, choroid, cornea, iris, trabecular meshwork and sclera specimens. The microarray profiles of a variety of healthy ocular tissues are included in the Ocular Tissue Database. The Human Eye Transcriptome Atlas provides the largest collection of different ocular tissue types, contains the highest number of ocular diseases and is characterized by a high level of quality achieved by methodological consistency.
CONCLUSION CONCLUSIONS
Ocular transcriptome databases provide comprehensive and intuitive insights into the transcriptional profiles of a variety of healthy and diseased ocular tissues. Thus, they improve our understanding of the underlying molecular mediators, support hypothesis generation and help in the search for new diagnostic and therapeutic targets for various ocular diseases.
ZUSAMMENFASSUNG UNASSIGNED
HINTERGRUND: Die Entschlüsselung des Transkriptoms hat in den letzten Jahren unser Verständnis zahlreicher Erkrankungen verbessert. Öffentlich zugängliche Datenbanken, wie z. B. die Gene Expression Omnibus-Datenbank des National Center for Biotechnology Information, sammeln Transkriptomrohdaten aus einer Vielfalt von Proben, ohne jedoch dem bioinformatischen Laien einen intuitiven Zugang zu den Daten zu gewähren. Daher wurden in den vergangenen Jahren spezielle Transkriptomdatenbanken programmiert, die eine benutzerfreundliche Web-basierte Datenanalyse ermöglichen und damit niederschwellig molekulare Einblicke in okuläre Gewebe ermöglichen.
FRAGESTELLUNG UNASSIGNED
Ziel dieser Arbeit ist es, einen Überblick über die aktuell verfügbaren okulären Transkriptomdatenbanken zu geben und diese mit dem in Freiburg neu etablierten Human Eye Transcriptome Atlas zu vergleichen.
METHODEN METHODS
Literatursuche in PubMed.
ERGEBNISSE UNASSIGNED
Neun okuläre Transkriptomdatenbanken mit unterschiedlichem Anwendungsschwerpunkt wurden identifiziert. Die Plattformen iSyTE und Express spezialisieren sich auf die Genexpression während der Linsen- und Netzhautentwicklung der Maus, wohingegen retina.tigem.it, Eye in a Disk und Spectacle ihren Fokus auf einzelne okuläre Gewebe wie die Netzhaut legen. Spectacle, UCSC Cell Browser und Single Cell Portal erlauben die intuitive Exploration von Einzelzell-RNA-Sequenzierungsdaten von Netzhaut‑, Aderhaut‑, Kornea‑, Iris‑, Trabekelmaschenwerk- und Skleragewebe. Die Microarray-Profile verschiedener gesunder okulärer Gewebe werden in der Ocular Tissue Database bereitgestellt. Der Human Eye Transcriptome Atlas erfasst derzeit die größte Vielfalt an Augengeweben und Erkrankungen des Auges. Er zeichnet sich durch einen hohen Qualitätsstandard aus, der durch methodische Homogenität erreicht wird.
SCHLUSSFOLGERUNGEN UNASSIGNED
Okuläre Transkriptomdatenbanken bieten einen umfassenden und intuitiven Einblick in die Transkriptionsprofile verschiedener gesunder und erkrankter Augengewebe. So verbessern sie unser Verständnis der zugrunde liegenden molekularen Krankheitsprozesse, unterstützen die Hypothesengenerierung und helfen bei der Suche nach neuen diagnostischen und therapeutischen Zielen für verschiedene Augenerkrankungen.

Autres résumés

Type: Publisher (ger)
HINTERGRUND: Die Entschlüsselung des Transkriptoms hat in den letzten Jahren unser Verständnis zahlreicher Erkrankungen verbessert. Öffentlich zugängliche Datenbanken, wie z. B. die Gene Expression Omnibus-Datenbank des National Center for Biotechnology Information, sammeln Transkriptomrohdaten aus einer Vielfalt von Proben, ohne jedoch dem bioinformatischen Laien einen intuitiven Zugang zu den Daten zu gewähren. Daher wurden in den vergangenen Jahren spezielle Transkriptomdatenbanken programmiert, die eine benutzerfreundliche Web-basierte Datenanalyse ermöglichen und damit niederschwellig molekulare Einblicke in okuläre Gewebe ermöglichen.

Identifiants

pubmed: 35194679
doi: 10.1007/s00347-022-01592-9
pii: 10.1007/s00347-022-01592-9
pmc: PMC8863098
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© 2022. The Author(s).

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doi: 10.1016/j.ygeno.2022.110286

Auteurs

Julian Wolf (J)

Klinik für Augenheilkunde, Universitätsklinikum Freiburg, Medizinische Fakultät, Universität Freiburg, Freiburg, Deutschland. julian.wolf@uniklinik-freiburg.de.

Thabo Lapp (T)

Klinik für Augenheilkunde, Universitätsklinikum Freiburg, Medizinische Fakultät, Universität Freiburg, Freiburg, Deutschland.

Thomas Reinhard (T)

Klinik für Augenheilkunde, Universitätsklinikum Freiburg, Medizinische Fakultät, Universität Freiburg, Freiburg, Deutschland.

Hansjürgen Agostini (H)

Klinik für Augenheilkunde, Universitätsklinikum Freiburg, Medizinische Fakultät, Universität Freiburg, Freiburg, Deutschland.

Günther Schlunck (G)

Klinik für Augenheilkunde, Universitätsklinikum Freiburg, Medizinische Fakultät, Universität Freiburg, Freiburg, Deutschland.

Clemens Lange (C)

Klinik für Augenheilkunde, Universitätsklinikum Freiburg, Medizinische Fakultät, Universität Freiburg, Freiburg, Deutschland. clemens.lange@augen-franziskus.de.
Ophtha-Lab, Department of Ophthalmology, St. Franziskus Hospital, Muenster, Muenster, Deutschland. clemens.lange@augen-franziskus.de.

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