شماره ركورد
23448
شماره راهنما
BIO2 1014
عنوان
ايجاد شبكه هم بياني ژني مرتبط با ديابت نوع دو و ريسك ابتلا به گليوما
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
ژنتيك مولكولي
دانشكده
علوم و فناوريهاي زيستي
تاريخ دفاع
اسفند ماه 1402
صفحه شمار
118 ص.
استاد راهنما
فريبا دهقانيان
كليدواژه فارسي
گليوما , ديابت نوع دو , داده¬هاي توالي¬يابي RNA , سلول منفرد , شبكه¬هاي هم بياني ژني
چكيده فارسي
مقدمه : تومورهاي اوليه مغزي گليوما به عنوانشايع¬ترين تومور سيستم عصبي مركزي و كشنده¬ترين تومور اوليه مغزي شناخته ميشوند. در گليوما، نرخ ابتلا و مرگومير فزاينده¬اي گزارش شده و شانس بقاي بيماران بهخصوص در ارتباط با گليوبلاستوما پايين است. در ارتباط با اين تومورهاي مغزي، روشهاي تشخيصي و درماني موجود، كارآمدي لازم را ندارند.شناسايي دقيقتر پروفايل مولكولي اين تومور¬ها در راستاي توسعه درمان¬هاي هدفمند و پزشكي شخصي مرتبط با گليوما، نياز ميباشد. يكي از روش¬هاي درك بهتر پروفايل مولكولي تومور، ارزيابي ارتباط آن با فاكتور¬هاي خطر است. ديابت نوع دو، بهعنوان يك بيماري متابوليسمي پيچيده، با سازوكار¬هاي متنوعي براي سرطان¬هاي مختلف فاكتور خطر محسوب مي-شود. در ارتباط با گليوما و ديابت نوع دو، گزارش¬هاي متناقضي وجود دارد كه هيچ يك با رويكرد سيستمي و مولكولي نبوده است. در اين پژوهش، ارتباط پروفايل بياني تومور¬هاي گليوما با ديابت نوع دو در دو فاز بيوانفورماتيكي و آزمايشگاهي ارزيابي شد.
مواد و روش¬ها: در فاز بيوانفورماتيكي از داده¬هاي توالي¬يابي RNAسلول منفرد و تودهاي استفاده شد و با آناليز¬هاي بيان ژن افتراقي و شبكه هم بياني ارتباط ترانسكريپتومي بين دو بيماري ارزيابي شد. نتايج با آناليز¬هاي پاييندستي شامل GSEA مورد تجزيهوتحليل قرار گرفت. در فاز آزمايشگاهي، بيان ژن¬هاي منتخب در سلول هاي تك هسته اي خون محيطي (PBMC) افراد در گروه¬هاي سالم، گليوما درجه دو تا چهار و ديابت نوع دو به روش real time qPCR بررسي و معناداري آن با روش¬هاي آماري سنجيده شد.
نتايج: در آناليز داده¬هاي سلول منفرد 34 ژن يافت شد كه احتمالاً باعث شكل¬دهي ارتباط بين ديابت نوع دو و گليوما مي¬شوند. شاخص¬ترين اين ژن¬ها VCAN و PLBD1 بودند. نقش VCAN در آناليز دادههاي تودهاي نيز تأييد شد. در فاز آزمايشگاهي، ژن PLBD1 در هيچ يك از گروه¬ها افزايش بيان معناداري نشان نداد. ژن VCAN در گروه¬هاي گليوما درجه چهار (0.0039p-value=) و ديابت نوع دو (0.001p-value=) افزايش بيان معناداري نشان داد.
نتيجه¬گيري: در اين پژوهش وجود ارتباط ترانسكريپتومي بين ديابت نوع دو و گليوما اثبات شد. يكي از شاخص¬ترين ژن¬هاي دخيل در اين ارتباط، ژن VCAN است. نتايج ما پيشنهاد ميكند كه اين ژن از طريق القاي مسير¬هاي گليكوليز در سلول¬هاي توموري و آنژيوژنز در ريز محيط تومور و يا افزايش تهاجم سيستم ايمني به تومور اثر خود را اعمال مي¬كند. بنابراين، ديابت نوع دو در افراد مختلف مي¬تواند باعث بدخيمي تومور و يا غلبه سيستم ايمني بر تومور شود. مطالعه حاضر با رويكرد زيست شناسي سامانهها درك عميق¬تري از ارتباط ديابت نوع دو و گليوما در سطح شبكههاي همبياني ژني ايجاد كرد. نتايج اين مطالعه ميتواند در جهت شناسايي اهداف درماني دقيق¬تر در بيماران گليومايي، بهخصوص بيماران گليومايي مبتلا به ديابت كمك كننده باشد.
تاريخ نمايه سازي
1403/02/22
نام نمايه ساز
همدم نوروزي
كليدواژه لاتين
Glioma , Type 2 diabetes , Single-cell RNA sequencing data , Gene co-expression networks
عنوان لاتين
Construction of the gene co-expression network related to type 2 Diabetes and the risk of Glioma
گروه آموزشي
زيست شناسي سلولي مولكولي و ميكروبيولوژي
چكيده لاتين
Introduction: Gliomas, brain primary tumors, are known as the most common central nervous system tumors and the most lethal primary brain tumors. In gliomas, increasing morbidity and mortality rates have been reported, and the chance of patients’ survival is low, especially in glioblastoma. For these brain tumors, the existing diagnostic and treatment methods are not effective. A more accurate identification of the molecular profile of these tumors is needed to develop targeted treatments and personalized medicine related to glioma. One way to better understand the tumor molecular profile is to evaluate its relationship with risk factors. Type 2 diabetes (T2D), a complex metabolic disease, is a risk factor for various cancers through various mechanisms. Regarding the relationship between glioma and T2D, there are conflicting reports, none of which were based on a systematic and molecular approach. In this research, the relationship between the expression profile of glioma tumors and type 2 diabetes was evaluated in two bioinformatics and laboratory phases.
Materials and methods: In the bioinformatics phase, single-cell and bulk RNA sequencing data were used and the transcriptomic relationship between the two diseases was evaluated by differential gene expression analysis and co-expression networks. The results were analyzed with downstream analyses including GSEA. In the laboratory phase, the expression of selected genes in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of people in healthy, grade II to IV glioma, and type two diabetes groups was investigated by realtime qPCR method, and its significance was examined with statistical methods.
Results: In the analysis of single cell data, 34 genes were found which probably caused the formation of the relationship between T2D and glioma. The most significant ones were VCAN and PLBD1. The role of VCAN was confirmed in bulk data analysis. In the laboratory phase, the PLBD1 gene didn’t show a significant increase in expression in any of the groups. The VCAN gene showed a significant increase in glioma (p-value = 0.0039) and T2D (p-value = 0.001) groups.
Conclusion: In this study, the existence of a transcriptomic relationship between T2D and glioma was proven. One of the most significant genes involved in this relationship is the VCAN gene. Our results suggest that this gene exerts its effect through the induction of glycolysis pathways in tumor cells and angiogenesis in the tumor microenvironment or by increasing the invasion of the immune system into the tumor. Therefore, T2D, in different people, can cause tumor malignancy or the immune system overcome the tumor. The present study, with a systems' biology approach, created a deeper understanding of the relationship between T2D and glioma at the level of gene co-expression networks. The results of this study can help to identify more precise treatment targets in glioma patients, especially glioma patients with diabetes.
تعداد فصل ها
4
فهرست مطالب pdf
31217
نويسنده