Skip to main content

27.03.2024 | Original Article

Development of a screening system of gene sets for estimating the time of early skeletal muscle injury based on second-generation sequencing technology

verfasst von: Junyi Shen, Hao Sun, Shidong Zhou, Liangliang Wang, Chaoxiu Dong, Kang Ren, Qiuxiang Du, Jie Cao, Yingyuan Wang, Junhong Sun

Erschienen in: International Journal of Legal Medicine

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

The present study is aimed to address the challenge of wound age estimation in forensic science by identifying reliable genetic markers using low-cost and high-precision second-generation sequencing technology. A total of 54 Sprague-Dawley rats were randomly assigned to a control group or injury groups, with injury groups being further divided into time points (4 h, 8 h, 12 h, 16 h, 20 h, 24 h, 28 h, and 32 h after injury, n = 6) to establish rat skeletal muscle contusion models. Gene expression data were obtained using second-generation sequencing technology, and differential gene expression analysis, weighted gene co-expression network analysis (WGCNA) and time-dependent expression trend analysis were performed. A total of six sets of biomarkers were obtained: differentially expressed genes at adjacent time points (127 genes), co-expressed genes most associated with wound age (213 genes), hub genes exhibiting time-dependent expression (264 genes), and sets of transcription factors (TF) corresponding to the above sets of genes (74, 87, and 99 genes, respectively). Then, random forest (RF), support vector machine (SVM) and multilayer perceptron (MLP), were constructed for wound age estimation from the above gene sets. The results estimated by transcription factors were all superior to the corresponding hub genes, with the transcription factor group of WGCNA performed the best, with average accuracy rates of 96% for three models’ internal testing, and 91.7% for the highest external validation. This study demonstrates the advantages of the indicator screening system based on second-generation sequencing technology and transcription factor level for wound age estimation.
Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
13.
Zurück zum Zitat Kallio MA, Tuimala JT, Hupponen T, Klemelä P, Korpelainen EI (2011) Chipster: user-friendly analysis software for microarray and other high-throughput data. BMC Genomics 12 Kallio MA, Tuimala JT, Hupponen T, Klemelä P, Korpelainen EI (2011) Chipster: user-friendly analysis software for microarray and other high-throughput data. BMC Genomics 12
15.
Zurück zum Zitat Anders S, Pyl PT, Huber W (2014) HTSeq - A Python framework to work with high-throughput sequencing data. Bioinformatics Anders S, Pyl PT, Huber W (2014) HTSeq - A Python framework to work with high-throughput sequencing data. Bioinformatics
30.
Zurück zum Zitat Zhu X, Yin T, Zhang T et al (2022) Identification of immune-related genes in patients with acute myocardial infarction using machine learning methods. J Inflamm Res : 3305–3321 Zhu X, Yin T, Zhang T et al (2022) Identification of immune-related genes in patients with acute myocardial infarction using machine learning methods. J Inflamm Res : 3305–3321
Metadaten
Titel
Development of a screening system of gene sets for estimating the time of early skeletal muscle injury based on second-generation sequencing technology
verfasst von
Junyi Shen
Hao Sun
Shidong Zhou
Liangliang Wang
Chaoxiu Dong
Kang Ren
Qiuxiang Du
Jie Cao
Yingyuan Wang
Junhong Sun
Publikationsdatum
27.03.2024
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
International Journal of Legal Medicine
Print ISSN: 0937-9827
Elektronische ISSN: 1437-1596
DOI
https://doi.org/10.1007/s00414-024-03210-6

Neu im Fachgebiet Rechtsmedizin

Molekularpathologische Untersuchungen im Wandel der Zeit

Open Access Biomarker Leitthema

Um auch an kleinen Gewebeproben zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse zu gewährleisten ist eine strenge Qualitätskontrolle in jedem Schritt des Arbeitsablaufs erforderlich. Eine nicht ordnungsgemäße Prüfung oder Behandlung des …

Vergleichende Pathologie in der onkologischen Forschung

Pathologie Leitthema

Die vergleichende experimentelle Pathologie („comparative experimental pathology“) ist ein Fachbereich an der Schnittstelle von Human- und Veterinärmedizin. Sie widmet sich der vergleichenden Erforschung von Gemeinsamkeiten und Unterschieden von …

Gastrointestinale Stromatumoren

Open Access GIST CME-Artikel

Gastrointestinale Stromatumoren (GIST) stellen seit über 20 Jahren ein Paradigma für die zielgerichtete Therapie mit Tyrosinkinaseinhibitoren dar. Eine elementare Voraussetzung für eine mögliche neoadjuvante oder adjuvante Behandlung bei …

Personalisierte Medizin in der Onkologie

Aufgrund des erheblichen technologischen Fortschritts in der molekularen und genetischen Diagnostik sowie zunehmender Erkenntnisse über die molekulare Pathogenese von Krankheiten hat in den letzten zwei Jahrzehnten ein grundlegender …