1- گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
چکیده: (327 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: اگرچه دلایل وقوع سرطان تخمدان، ژنتیک آن و دارو های موثر بر آن در انسان مکرراً مورد بررسی قرار گرفته اند، با این وجود در دام های مزرعه ای بهخصوص گاو های شیری کمتر بررسی شده اند، اطلاعات اندکی در مورد آن در دسترس است و فقط مواردی از وقوع آن در گاو های هلشتاین گزارش شده است. با توجه به این که سرطان تخمدان و پاسخ های ایمنی بدن به این بیماری زمینه ژنتیکی دارند، قابل انتظار است که بیان برخی از ژن ها در شرایط وقوع سرطان تخمدان دستخوش تغییر شود. در ضمن، تعامل ژن های درگیر در سرطان تخمدان در قالب شبکه و خوشه های ژنی نیز قابل انتظار است. علی رغم این که سرطان تخمدان می تواند از طریق ایجاد مرگ و میر و نا باروری عملکرد سیستم تولیدی را تحت تاثیر قرار دهد، در گاو های شیری تاکنون مطالعات ژنتیکی چندانی در مورد آن انجام نشده است. لذا، این تحقیق برای بررسی شبکه ژنی و خوشه های ژنی و ژنهای هاب درگیر در سرطان تخمدان با استفاده از اطلاعات ریز آرایه انجام شد.
مواد و روش ها: داده های بیان ژن مربوط به سلول های استرومای سالم و سرطانی تخمدان با شماره دسترسی GSE225981 از سایت NCBI و از پایگاه GEO Expression Omnibus استخراج گردیدند. داده های مربوطه در دو گروه طبقه بندی شده بودند. گروه اول حیوانات مبتلا به سرطان تخمدان و گروه دوم حیوانات سالم (گروه کنترل). لیست ژن های معنیدار بر اساس آمارههای P-value و LogFC تهیه شد و به نرم افزار آنلاین DAVID معرفی گردید و با استفاده از آن، آنالیز غنی سازی ژن، هستی شناسی ژن و تجزیه و تحلیل مسیرهایی که ژن ها در آن دخیل بودند انجام شد. همچنین، لیست ژنها در نرمافزار Cytoscape قرار داده شد تا به کمک الگوریتم های آن جهت آنالیز شبکه استفاده شود و شبکه برهم کنش پروتئینی و خوشه های ژنی با استفاده از برنامه STRING رسم گردید. در ادامه، خوشه های ژنی (نواحی بسیار متراکم از ژن های همبسته در شبکه اصلی) نیز با استفاده از افزونه ClusterONE مشخص شدند. برای شناسایی ژن های کلیدی در شبکه، از سه روش استفاده شد: درجه مرکزیت، مرکزیت بینابینی، و مرکزیت نزدیکی. این معیار های توپولوژی شبکه با استفاده از افزونه CytoNCA محاسبه شدند و سپس با استفاده از افزونه Cytohubba، ده ژن کلیدی در شبکه (ژن های هاب) بهصورت یک شبکه مشخص و رسم گردید.
یافته ها: در مجموع، 512 ژن با بیان متفاوت معنی دار بین سلول های سالم و سرطانی مشخص شدند و شبکه ابتدایی را تشکیل دادند. در ساختار این شبکه، پنج خوشه ژنی معنی دار که نواحی متراکم داخل شبکه ژنی هستند مشخص شد. برای اکثر خوشه ها، مسیر های مرتبط با وقوع سرطان مشاهده شد. برای مثال، ژن های خوشه یک با فرایند های 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 فرایند های اکسیداسیون درون سلول و خوشه 5 با سنتز و ترشح کورتیزول و متابولیسم پورین ها (آدنین و گوانین) در ارتباط بودند. از نظر معیار های 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 ژن ها در فرایند هایی 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.
نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان می دهند که ژن های درگیر در سرطان تخمدان نه تنها به صورت انفرادی بلکه در تعامل با یکدیگر و در قالب شبکه و خوشه های ژنی هستند. بیان برخی ژنها در سلول های سرطانی نسبت به سلول های سالم افزایش و بیان برخی دیگر کاهش یافته بود. بهطور کلی، این تحقیق با مشخص نمودن ژن های بیان شده در مواجهه با سرطان تخمدان، میتواند به درک بهتر از زمینه ژنتیکی سرطان تخمدان کمک کند. ژن های هاب EGFR، CD44، FGF2، ESR1، PTGS2، CCNA2، CDH2، BDNF، FGF10 و KLF4 مشخص شده در تحقیق حاضر را میتوان جهت مشخص نمودن دارو های موثر بر بیماری با استفاده از ابزار آنلاین مربوطه مورد استفاده قرار داد.
مقدمه و هدف: اگرچه دلایل وقوع سرطان تخمدان، ژنتیک آن و دارو های موثر بر آن در انسان مکرراً مورد بررسی قرار گرفته اند، با این وجود در دام های مزرعه ای بهخصوص گاو های شیری کمتر بررسی شده اند، اطلاعات اندکی در مورد آن در دسترس است و فقط مواردی از وقوع آن در گاو های هلشتاین گزارش شده است. با توجه به این که سرطان تخمدان و پاسخ های ایمنی بدن به این بیماری زمینه ژنتیکی دارند، قابل انتظار است که بیان برخی از ژن ها در شرایط وقوع سرطان تخمدان دستخوش تغییر شود. در ضمن، تعامل ژن های درگیر در سرطان تخمدان در قالب شبکه و خوشه های ژنی نیز قابل انتظار است. علی رغم این که سرطان تخمدان می تواند از طریق ایجاد مرگ و میر و نا باروری عملکرد سیستم تولیدی را تحت تاثیر قرار دهد، در گاو های شیری تاکنون مطالعات ژنتیکی چندانی در مورد آن انجام نشده است. لذا، این تحقیق برای بررسی شبکه ژنی و خوشه های ژنی و ژنهای هاب درگیر در سرطان تخمدان با استفاده از اطلاعات ریز آرایه انجام شد.
مواد و روش ها: داده های بیان ژن مربوط به سلول های استرومای سالم و سرطانی تخمدان با شماره دسترسی GSE225981 از سایت NCBI و از پایگاه GEO Expression Omnibus استخراج گردیدند. داده های مربوطه در دو گروه طبقه بندی شده بودند. گروه اول حیوانات مبتلا به سرطان تخمدان و گروه دوم حیوانات سالم (گروه کنترل). لیست ژن های معنیدار بر اساس آمارههای P-value و LogFC تهیه شد و به نرم افزار آنلاین DAVID معرفی گردید و با استفاده از آن، آنالیز غنی سازی ژن، هستی شناسی ژن و تجزیه و تحلیل مسیرهایی که ژن ها در آن دخیل بودند انجام شد. همچنین، لیست ژنها در نرمافزار Cytoscape قرار داده شد تا به کمک الگوریتم های آن جهت آنالیز شبکه استفاده شود و شبکه برهم کنش پروتئینی و خوشه های ژنی با استفاده از برنامه STRING رسم گردید. در ادامه، خوشه های ژنی (نواحی بسیار متراکم از ژن های همبسته در شبکه اصلی) نیز با استفاده از افزونه ClusterONE مشخص شدند. برای شناسایی ژن های کلیدی در شبکه، از سه روش استفاده شد: درجه مرکزیت، مرکزیت بینابینی، و مرکزیت نزدیکی. این معیار های توپولوژی شبکه با استفاده از افزونه CytoNCA محاسبه شدند و سپس با استفاده از افزونه Cytohubba، ده ژن کلیدی در شبکه (ژن های هاب) بهصورت یک شبکه مشخص و رسم گردید.
یافته ها: در مجموع، 512 ژن با بیان متفاوت معنی دار بین سلول های سالم و سرطانی مشخص شدند و شبکه ابتدایی را تشکیل دادند. در ساختار این شبکه، پنج خوشه ژنی معنی دار که نواحی متراکم داخل شبکه ژنی هستند مشخص شد. برای اکثر خوشه ها، مسیر های مرتبط با وقوع سرطان مشاهده شد. برای مثال، ژن های خوشه یک با فرایند های 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 فرایند های اکسیداسیون درون سلول و خوشه 5 با سنتز و ترشح کورتیزول و متابولیسم پورین ها (آدنین و گوانین) در ارتباط بودند. از نظر معیار های 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 ژن ها در فرایند هایی 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.
نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان می دهند که ژن های درگیر در سرطان تخمدان نه تنها به صورت انفرادی بلکه در تعامل با یکدیگر و در قالب شبکه و خوشه های ژنی هستند. بیان برخی ژنها در سلول های سرطانی نسبت به سلول های سالم افزایش و بیان برخی دیگر کاهش یافته بود. بهطور کلی، این تحقیق با مشخص نمودن ژن های بیان شده در مواجهه با سرطان تخمدان، میتواند به درک بهتر از زمینه ژنتیکی سرطان تخمدان کمک کند. ژن های هاب EGFR، CD44، FGF2، ESR1، PTGS2، CCNA2، CDH2، BDNF، FGF10 و KLF4 مشخص شده در تحقیق حاضر را میتوان جهت مشخص نمودن دارو های 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. |
