-
شماره ركورد
24101
-
شماره راهنما
BIO2 1040
-
نويسنده
سنجري، ساجده
-
عنوان
ارزيابي SLCO5A1 ، miR-218-5p و PILRB به عنوان بيوماركرهاي جديد براي تشخيص بيماري مالتيپل اسكلروزيس با استفاده از سيستم بيولوژي و Real-Time PCR
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
ژنتيك
-
دانشكده
علوم و فناوريهاي زيستي
-
تاريخ دفاع
1403/06/27
-
صفحه شمار
82 ص.
-
استاد راهنما
زهره حجتي
-
كليدواژه فارسي
Multiple Sclerosis , شبكه تنظيمي mRNA-miRNA-lncRNA , SLCO5A1 , STAG3L5P-PVRIG2P-PILRB , has-miR-218-5p , زيست شناسي سامانه ها , پكيج WGCNA , Real-Time PCR
-
چكيده فارسي
مقدمه: مولتيپل اسكلروزيس (MS) يك بيماري دميلينه كننده باواسطه التهابي دستگاه عصبي مركزي انسان است. سير بيماري باليني متغير است، معمولاً با دورههاي برگشتپذير ناتواني عصبي در دهه سوم يا چهارم زندگي شروع ميشود و تا دهه ششم يا هفتم به بيماري زوال عصبي مداوم و غيرقابلبرگشت تبديل ميشود. تفاوت در الگوهاي بيان ژن نهتنها در بيماران مبتلا به مولتيپل اسكلروزيس در مقابل افراد سالم، بلكه در عود بيماري نيز ثبت شده است. در اين مطالعه با استفاده از ابزارهاي زيستشناسي سامانهها، ژنها با الگوي بياني متفاوت بين افراد مبتلا به MS و افراد سالم جمعآوري شد و در نهايت تجزيهوتحليل بيوانفورماتيك منجر به ساخت شبكه تنظيمكننده mRNA-miRNA-lncRNA جديد دخيل در بروز بيماري MS شد. مواد و روشها: ابتدا در فاز بيوانفورماتيكي، دادههاي حجيم RNA-seq مرتبط با بيماري MS و نرمال دانلود شد و سپس با استفاده از ابزارهاي بيوانفورماتيكي در بستر لينوكس، دادهها تجزيه و تحليل شد. پس از بررسي بيان افتراقي ژنها با DESeq2، شبكه هم بياني به وسيله ي ابزار WGCNA بازسازي شد؛ در نهايت ژنهاي كليدي در اين بيماري شناسايي شدند. براي بررسي عملكردهاي بيولوژيكي ژنهاي كليدي شناسايي شده،آناليز مسيرهاي زيستي به وسيله ي Enrichr و GSEA انجام شد. براي پيش بيني miRNA هاي بالادستي ژن موردنظر، از چندين پايگاهداده آنلاين MIRMAP، mirDB ، targetscan ،mirDIP ،DIANA Tools و mirwalk استفاده شد . lncRNA بالقوه بالادستي كه با miRNA كليدي تعامل داشت با استفاده از پايگاهداده آنلاين starbase پيشبيني شد. در فاز آزمايشگاهي بيان هر سه نشانگر زيستي به وسيله ي Real-Time PCR بين دو گروه MS و نرمال سنجيده شد.نتايج: بررسي بيان افتراقي ژنها نشان داد كه در حالت بيماري نسبت به نرمال 4156 ژن تغيير بيان معني دار داشتند. در آناليز شبكه هم بياني، ماژول darkviolet به عنوان ماژول كليدي دربروز بيماري انتخاب شد.درنهايت از اشتراك بين آناليز بيان افتراقي ژن ها و شبكه هم بياني و بررسي مسيرهاي عملكردي، ژن SLCO5A1 به عنوان ژن كليدي انتخاب شد و با بررسي پايگاه داده هاي آنلاين كه miRNA بالادستي ژن موردنظر را پيش بيني مي كنند ، has-miR-218-5pبه عنوانmiRNA كليدي و در نهايت با پايگاه داده starbase ، STAG3L5P-PVRIG2P-PILRB به عنوان lncRNA كليدي انتخاب شد . با بررسي هاي آزمايشگاهي SLCO5A1 در بيماري MS نسبت به حالت سالم افزايش بيان معنادار (log2FC=2.27 , p value<0.01 )، STAG3L5P-PVRIG2P-PILRBنيز در حالت بيماري نسبت به حالت سالم افزايش بيان معنادار (log2FC=7.48 , p value<0.0001 ) و has-miR-218-5p در حالت بيماري نسبت به حالت سالم كاهش بيان معنادار (log2FC=0.041 , p value<0.0001 ) را نشان دادند. نتيجهگيري: با موفقيت يك شبكه ceRNA جديد ساخته شد كه هر جزء به طور قابلتوجهي با پيشآگهي بيماري MS مرتبط بود.اين ماركر ها نه تنها به عنوان عوامل موثر در پيشرفت بيماري شناخته ميشوند، بلكه مي توانند به عنوان اهداف درماني جديد نيز درنظر گرفته شوند.
-
كليدواژه لاتين
Multiple Sclerosis , ceRNA network , SLCO5A1 , STAG3L5P-PVRIG2P-PILRB , has-miR-218-5p , bioinformatic analysis , WGCNA , Real-Time PCR
-
عنوان لاتين
evaluation of SLCO5A1, miR-218-5p and PILRB as new biomarkers for the diagnosis of multiple sclerosis using systems biology and Real-time PCR
-
گروه آموزشي
زيست شناسي سلولي مولكولي و ميكروبيولوژي
-
چكيده لاتين
Introduction: Multiple sclerosis (MS) is an inflammatory demyelinating disease of the human central nervous system. The clinical course of the disease is variable, usually starting with reversible episodes of neurological disability in the third or fourth decade of life and becoming a persistent and irreversible neurodegenerative disease by the sixth or seventh decade. Differences in gene expression patterns have been recorded not only in multiple sclerosis patients versus healthy individuals, but also in disease recurrence. In this study, using systems biology tools, genes with different expression patterns were collected between people with MS and healthy people, and finally bioinformatics analysis led to the construction of a new mRNA-miRNA-lncRNA regulatory network involved in the occurrence of MS.
Materials and Methods: First, in the bioinformatics phase, massive RNA-seq data related to MS and normal were downloaded, and then the data were analyzed using bioinformatics tools in Linux platform. After examining the differential expression of genes with DESeq2, the co-expression network was reconstructed by WGCNA tool; Finally, the key genes in this disease were identified. To investigate the biological functions of the identified key genes, biological pathway analysis was performed by Enrichr and GSEA. Several online databases MIRMAP, mirDB, targetscan, mirDIP, DIANA Tools and mirwalk were used to predict the upstream miRNAs of the desired gene. Potential upstream lncRNAs that interacted with key miRNAs were predicted using the Starbase online database. In the laboratory phase, the expression of all three biomarkers was measured by Real-Time PCR between two MS and normal groups.
Results: Examining the differential expression of genes showed that 4156 genes had significant expression changes in disease state compared to normal. In the co-expression network analysis, the mediumorchid module was selected as the key module in the occurrence of the disease. Finally, from the sharing between the analysis of the differential expression of genes and the co-expression network and the investigation of the functional pathways, the SLCO5A1 gene was selected as the key gene and by checking the online databases that predict the upstream miRNA of the desired gene, has-miR-218-5p was selected as the key miRNA and finally, STAG3L5P-PVRIG2P-PILRB was selected as the key lncRNA with starbase database. With the laboratory investigations of SLCO5A1 in MS disease compared to the healthy state, the significant increase in expression (log2FC=2.27, p value<0.0001), STAG3L5P-PVRIG2P-PILRB, also in the disease state, the significant increase in expression compared to the healthy state (log2FC=7.48, p value< 0.0001) and has-miR-218-5p showed a significant decrease in expression in the disease state compared to the healthy state (log2FC=0.041, p value<0.0001).
Conclusion: A novel ceRNA network was successfully constructed, each component significantly associated with MS disease prognosis.
-
تعداد فصل ها
4
-
استاد مشاور خارج از دانشگاه
مسعود اعتمادي فر
-
لينک به اين مدرک :