Gene expression analysis of livers from female B6C3F1 mice exposed to carcinogenic and non-carcinogenic doses of furan, with or without bromodeoxyuridine (BrdU) treatment

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dc.contributor.author

Webster, Anna Francina

Williams, Andrew

Recio, Leslie

Yauk, Carole L.

dc.date.accessioned

2024-05-03T22:45:01Z

dc.date.available

2024-05-03T22:45:01Z

dc.date.issued

2014-06-11

dc.description - en

Health Canada previously conducted a case study to better understand how modern genomics technologies could be used to inform risk assessment approaches, which was published in 2014 in the journal Toxicology and Applied Pharmacology. In that study, the response of all of the genes in the mouse liver to the model chemical furan, a known rodent liver carcinogen, was investigated. Modern genomics technologies were used to understand what biological changes are brought about by furan on liver cells at a molecular level. However, these genomics technologies produce a large amount of data. Analysis of ‘big data’ can be very complex and is often inadequately explained in standard journal articles, which are often not oriented to present an in-depth explanation of the analytical tools used (including computer code and complex statistics) that would allow others to use and build upon the results. In this follow-up methods paper, a detailed description is provided of the biostatistics and bioinformatics approaches that were used to analyze this large dataset. Since ‘big data’ can be used and reused by researchers to answer many different scientific questions, in addition to making the data accessible, it is very important to provide guidance on techniques for their proper analysis. This paper is an example of how Health Canada has adopted the ‘Minimum Information about a Microarray Experiment’ (MIAME) guidelines to make big data publically available and promote their use for the benefit of the broader scientific community.

dc.description.abstract - en

Standard methodology for identifying chemical carcinogens is both time-consuming and resource intensive. Researchers are actively investigating how new technologies can be used to identify chemical carcinogens in a more rapid and cost-effective manner. Here we performed a toxicogenomic case study of the liver carcinogen furan. Full study and mode of action details were previously published in the Journal of Toxicology and Applied Pharmacology. Female B6C3F1 mice were sub-chronically treated with two non-carcinogenic (1 and 2 mg/kg bw) and two carcinogenic (4 and 8 mg/kg bw) doses of furan for 21 days. Half of the mice in each dose group were also treated with 0.02% bromodeoxyuridine (BrdU) for five days prior to sacrifice [13]. Agilent gene expression microarrays were used to measure changes in liver gene and long non-coding RNA expression (published in Toxicological Sciences). Here we describe the experimental and quality control details for the microarray data. We also provide the R code used to analyze the raw data files, produce fold change and false discovery rate (FDR) adjusted p values for each gene, and construct hierarchical clustering between datasets.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

La méthodologie standard d’identification des cancérogènes chimiques prend du temps et nécessite beaucoup de ressources. Les chercheurs étudient activement comment les nouvelles technologies peuvent être utilisées pour identifier les cancérogènes chimiques de manière plus rapide et plus rentable. Ici, nous avons réalisé une étude de cas toxicogénomique du furane, cancérigène du foie. Les détails complets de l’étude et du mode d’action ont déjà été publiés dans le Journal of Toxicology and Applied Pharmacology. Des souris femelles B6C3F1 ont été traitées de manière subchronique avec deux doses de furane non cancérigènes (1 et 2 mg/kg p.c.) et deux doses cancérigènes (4 et 8 mg/kg p.c.) pendant 21 jours. La moitié des souris de chaque groupe de dose ont également été traitées avec 0,02 % de bromodésoxyuridine (BrdU) pendant cinq jours avant le sacrifice (13). Des micropuces d'expression génique Agilent ont été utilisées pour mesurer les modifications de l'expression du gène hépatique et de l'expression d'ARN longs non codants (publiées dans Toxicological Sciences). Nous décrivons ici les détails expérimentaux et de contrôle qualité des données de la puce à ADN. Nous fournissons également le code R utilisé pour analyser les fichiers de données brutes, produire des valeurs p ajustées par changement de pli et taux de fausses découvertes (FDR) pour chaque gène et construire un regroupement hiérarchique entre les ensembles de données.

dc.description.fosrctranslation - fr

Santé Canada a déjà mené une étude de cas pour mieux comprendre comment les technologies génomiques modernes pourraient être utilisées pour éclairer les approches d'évaluation des risques, qui a été publiée en 2014 dans la revue Toxicology and Applied Pharmacology. Dans cette étude, la réponse de tous les gènes du foie de souris au furane chimique modèle, un cancérogène connu du foie de rongeur, a été étudiée. Les technologies génomiques modernes ont été utilisées pour comprendre quels changements biologiques sont provoqués par le furane sur les cellules hépatiques au niveau moléculaire. Cependant, ces technologies génomiques produisent une grande quantité de données. L'analyse des « mégadonnées » peut être très complexe et est souvent mal expliquée dans les articles de revues standards, qui ne sont souvent pas orientés vers une explication approfondie des outils analytiques utilisés (y compris le code informatique et les statistiques complexes) qui permettraient à d'autres de utiliser et exploiter les résultats. Dans cet article sur les méthodes de suivi, une description détaillée est fournie des approches biostatistiques et bioinformatiques qui ont été utilisées pour analyser ce vaste ensemble de données. Étant donné que les « mégadonnées » peuvent être utilisées et réutilisées par les chercheurs pour répondre à de nombreuses questions scientifiques différentes, en plus de rendre les données accessibles, il est très important de fournir des conseils sur les techniques permettant de les analyser correctement. Cet article est un exemple de la façon dont Santé Canada a adopté les lignes directrices « Informations minimales sur une expérience de puces à ADN » (MIAME) pour rendre les mégadonnées accessibles au public et promouvoir leur utilisation au profit de la communauté scientifique au sens large.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1016/j.gdata.2014.05.013

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2414

dc.language.iso

en

dc.publisher

Elsevier

dc.subject - en

Health

Health and safety

dc.subject - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.subject.en - en

Health

Health and safety

dc.subject.fr - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.title - en

Gene expression analysis of livers from female B6C3F1 mice exposed to carcinogenic and non-carcinogenic doses of furan, with or without bromodeoxyuridine (BrdU) treatment

dc.type - en

Article

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