1- دانشگاه بوعلی سینا
چکیده: (11 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه: اگرچه دلایل وقوع سرطان تخمدان، ژنتیک آن و داروهای موثر بر آن در انسان مکرراً مورد بررسی قرار گرفته است با این وجود در دامهای مزرعهای بخصوص گاوهای شیری کمتر بررسی شده و اطلاعات اندکی در مورد آن در دسترس است و فقط مواردی از وقوع آن در گاوهای هلشتاین گزارش شده است. با توجه به اینکه سرطان تخمدان و پاسخهای ایمنی بدن به این بیماری زمینه ژنتیکی دارند، قابل انتظار است که بیان برخی از ژنها در شرایط وقوع سرطان تخمدان دستخوش تغییر شود. در ضمن تعامل ژنهای درگیر در سرطان تخمدان در قالب شبکه و خوشههای ژنی نیز قابل انتظار است. علیرغم اینکه سرطان تخمدان میتواند از طریق ایجاد مرگ و میر و ناباروری عملکرد سیستم تولیدی را تحت تاثیر قرار دهد، در گاوهای شیری تاکنون مطالعات ژنتیکی چندانی در مورد آن انجام نشده است. لذا این تحقیق برای بررسی شبکه ژنی و خوشههای ژنی و ژنهای هاب درگیر در سرطان تخمدان با استفاده از اطلاعات ریزآرایه انجام شد.
مواد و روشها: دادههای بیان ژن مربوط به سلولهای استرومای سالم و سرطانی تخمدان با شماره دسترسی GSE225981 از سایت NCBI و از پایگاه GEO Expression Omnibus استخراج گردید. دادههای مربوطه در دو گروه طبقهبندی شده بودند. گروه اول حیوانات مبتلا به سرطان تخمدان و گروه دوم حیوانات سالم (گروه کنترل). لیست ژنهای معنیدار بر اساس آمارههای P-value و LogFC تهیه شده و به نرم افزار آنلاین DAVID معرفی گردید و با استفاده از آن، آنالیز غنیسازی ژن، هستی شناسی ژن و تجزیه و تحلیل مسیرهایی که ژنها در آن دخیل بودند انجام شد. همچنین لیست ژنها در نرمافزار Cytoscape قرار داده شد تا به کمک الگوریتمهای آن جهت آنالیز شبکه استفاده شود و شبکه برهم کنش پروتئینی و خوشههای ژنی با استفاده از برنامه STRING رسم گردید. در ادامه خوشههای ژنی (نواحی بسیار متراکم از ژنهای همبسته در شبکه اصلی) نیز با استفاده از افزونه ClusterONE مشخص شدند. برای شناسایی ژنهای کلیدی در شبکه، از سه روش استفاده شد: درجه مرکزیت، مرکزیت بینابینی، و مرکزیت نزدیکی. این معیارهای توپولوژی شبکه با استفاده از افزونه CytoNCA محاسبه شدند و سپس با استفاده از افزونه Cytohubba، ده ژن کلیدی در شبکه (ژنهای هاب) به صورت یک شبکه مشخص و رسم گردید.
یافتهها: در مجموع 512 ژن با بیان متفاوت معنیدار بین سلولهای سالم و سرطانی مشخص شدند و شبکه ابتدایی را تشکیل دادند. در ساختار این شبکه، پنج خوشه ژنی معنیدار که نواحی متراکم داخل شبکه ژنی هستند مشخص شد. برای اکثر خوشهها، مسیرهای مرتبط با وقوع سرطان مشاهده شد. برای مثال ژنهای خوشه یک با فرایندهای تقسیم سلولی و چرخه سلولی، خوشه 2 با حرکت سلولها و متاستاز سرطان، خوشه 3 با مقاومت دارویی و تحریک بروز سرطان، خوشه 4 با فرایندهای اکسیداسیون درون سلول و خوشه 5 با سنتز و ترشح کورتیزول و متابولیسم پورینها (آدنین و گوانین) در ارتباط بودند. از نظر معیارهای اهمیت شامل درجه مرکزیت، درجه بینابینی و درجه نزدیکی، ده ژن EGFR، CD44، FGF2، ESR1، PTGS2، CCNA2، CDH2، BDNF، FGF10 و KLF4 به عنوان ژن های هاب شناسایی شدند. این ژنها در فرایندهایی مانند تکثیر سلول، مرگ سلول، بروز التهاب، رشد تومور، متاستاز سرطان، مقاومت به شیمی درمانی، سرکوب رشد تومور و بروز انواع مختلف سرطان نقش داشتند.
نتیجهگیری: نتایج این تحقیق نشان داد که ژنهای درگیر در سرطان تخمدان نه تنها به صورت انفرادی بلکه در تعامل با یکدیگر و در قالب شبکه و خوشههای ژنی هستند. بیان برخی ژنها در سلولهای سرطانی نسبت به سلولهای سالم افزایش و بیان برخی دیگر کاهش یافته بود. به طور کلی این تحقیق با مشخص نمودن ژنهای بیان شده در مواجهه با سرطان تخمدان، میتواند به درک بهتر از زمینه ژنتیکی سرطان تخمدان کمک کند. ژنهای هاب EGFR، CD44، FGF2، ESR1، PTGS2، CCNA2، CDH2، BDNF، FGF10 و KLF4 مشخص شده در تحقیق حاضر را می توان جهت مشخص نمودن داروهای موثر بر بیماری با استفاده از ابزار آنلاین مربوطه مورد استفاده قرار داد.
مقدمه: اگرچه دلایل وقوع سرطان تخمدان، ژنتیک آن و داروهای موثر بر آن در انسان مکرراً مورد بررسی قرار گرفته است با این وجود در دامهای مزرعهای بخصوص گاوهای شیری کمتر بررسی شده و اطلاعات اندکی در مورد آن در دسترس است و فقط مواردی از وقوع آن در گاوهای هلشتاین گزارش شده است. با توجه به اینکه سرطان تخمدان و پاسخهای ایمنی بدن به این بیماری زمینه ژنتیکی دارند، قابل انتظار است که بیان برخی از ژنها در شرایط وقوع سرطان تخمدان دستخوش تغییر شود. در ضمن تعامل ژنهای درگیر در سرطان تخمدان در قالب شبکه و خوشههای ژنی نیز قابل انتظار است. علیرغم اینکه سرطان تخمدان میتواند از طریق ایجاد مرگ و میر و ناباروری عملکرد سیستم تولیدی را تحت تاثیر قرار دهد، در گاوهای شیری تاکنون مطالعات ژنتیکی چندانی در مورد آن انجام نشده است. لذا این تحقیق برای بررسی شبکه ژنی و خوشههای ژنی و ژنهای هاب درگیر در سرطان تخمدان با استفاده از اطلاعات ریزآرایه انجام شد.
مواد و روشها: دادههای بیان ژن مربوط به سلولهای استرومای سالم و سرطانی تخمدان با شماره دسترسی GSE225981 از سایت NCBI و از پایگاه GEO Expression Omnibus استخراج گردید. دادههای مربوطه در دو گروه طبقهبندی شده بودند. گروه اول حیوانات مبتلا به سرطان تخمدان و گروه دوم حیوانات سالم (گروه کنترل). لیست ژنهای معنیدار بر اساس آمارههای P-value و LogFC تهیه شده و به نرم افزار آنلاین DAVID معرفی گردید و با استفاده از آن، آنالیز غنیسازی ژن، هستی شناسی ژن و تجزیه و تحلیل مسیرهایی که ژنها در آن دخیل بودند انجام شد. همچنین لیست ژنها در نرمافزار Cytoscape قرار داده شد تا به کمک الگوریتمهای آن جهت آنالیز شبکه استفاده شود و شبکه برهم کنش پروتئینی و خوشههای ژنی با استفاده از برنامه STRING رسم گردید. در ادامه خوشههای ژنی (نواحی بسیار متراکم از ژنهای همبسته در شبکه اصلی) نیز با استفاده از افزونه ClusterONE مشخص شدند. برای شناسایی ژنهای کلیدی در شبکه، از سه روش استفاده شد: درجه مرکزیت، مرکزیت بینابینی، و مرکزیت نزدیکی. این معیارهای توپولوژی شبکه با استفاده از افزونه CytoNCA محاسبه شدند و سپس با استفاده از افزونه Cytohubba، ده ژن کلیدی در شبکه (ژنهای هاب) به صورت یک شبکه مشخص و رسم گردید.
یافتهها: در مجموع 512 ژن با بیان متفاوت معنیدار بین سلولهای سالم و سرطانی مشخص شدند و شبکه ابتدایی را تشکیل دادند. در ساختار این شبکه، پنج خوشه ژنی معنیدار که نواحی متراکم داخل شبکه ژنی هستند مشخص شد. برای اکثر خوشهها، مسیرهای مرتبط با وقوع سرطان مشاهده شد. برای مثال ژنهای خوشه یک با فرایندهای تقسیم سلولی و چرخه سلولی، خوشه 2 با حرکت سلولها و متاستاز سرطان، خوشه 3 با مقاومت دارویی و تحریک بروز سرطان، خوشه 4 با فرایندهای اکسیداسیون درون سلول و خوشه 5 با سنتز و ترشح کورتیزول و متابولیسم پورینها (آدنین و گوانین) در ارتباط بودند. از نظر معیارهای اهمیت شامل درجه مرکزیت، درجه بینابینی و درجه نزدیکی، ده ژن EGFR، CD44، FGF2، ESR1، PTGS2، CCNA2، CDH2، BDNF، FGF10 و KLF4 به عنوان ژن های هاب شناسایی شدند. این ژنها در فرایندهایی مانند تکثیر سلول، مرگ سلول، بروز التهاب، رشد تومور، متاستاز سرطان، مقاومت به شیمی درمانی، سرکوب رشد تومور و بروز انواع مختلف سرطان نقش داشتند.
نتیجهگیری: نتایج این تحقیق نشان داد که ژنهای درگیر در سرطان تخمدان نه تنها به صورت انفرادی بلکه در تعامل با یکدیگر و در قالب شبکه و خوشههای ژنی هستند. بیان برخی ژنها در سلولهای سرطانی نسبت به سلولهای سالم افزایش و بیان برخی دیگر کاهش یافته بود. به طور کلی این تحقیق با مشخص نمودن ژنهای بیان شده در مواجهه با سرطان تخمدان، میتواند به درک بهتر از زمینه ژنتیکی سرطان تخمدان کمک کند. ژنهای هاب EGFR، CD44، FGF2، ESR1، PTGS2، CCNA2، CDH2، BDNF، FGF10 و KLF4 مشخص شده در تحقیق حاضر را می توان جهت مشخص نمودن داروهای موثر بر بیماری با استفاده از ابزار آنلاین مربوطه مورد استفاده قرار داد.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |