بررسی ویژگی های توپولوژیکی ژن های تغییر بیان یافته خون در شبکه برهم کنش پروتئین- پروتئین برای بیماری دیابت نوع ۱

ناهید صفری علی قیارلو، nahid safari-alighiarloo proteomics research center, faculty of paramedical sciences, shahid beheshti university of medical sciences, tehran, iranمرکز تحقیقات پروتئومیکس، دانشکده پیراپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران ، ایران محمد تقی زاده، mohammad taghizadeh bioinformatics dept., institute of biochemistry and biophysics, tehran university, tehran, iranگروه بیوانفورماتیک، مرکز بیوشیمی و بیوفیزیک (ibb)، دانشگاه تهران، تهران، ایران محمد طباطبائی، mohammad tabatabaei medical informatics department, faculty of paramedical sciences, shahid beheshti university of medical sciences, tehran, iran.گروه انفورماتیک پزشکی، دانشکده پیراپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران سوده شهسواری، soodeh shahsavari biostatistics department, faculty of paramedical sciences, shahid beheshti university of medical sciences, tehran, iranگروه آمار زیستی، دانشکده پیراپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهیدبهشتی، تهران، ایران سعید نمکی، saeed namaki dept. of immunology, faculty of medical sciences, shahid beheshti university of medical sciences, tehran, iranگروه ایمونولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهیدبهشتی، تهران، ایران سهیلا خداکریم، soheila khodakarim department of epidemiology, school of public health, shahid beheshti university of medical sciences, tehran, iranگروه اپیدمیولوژی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی شهیدبهشتی، تهران، ایران مصطفی رضایی طاویرانی

چکیده

سابقه و هدف: بیماری دیابت نوع 1 در نتیجه تخریب خودایمنی سلول های بتا تولید کننده انسولین در پانکراس ایجاد می شود. برای گسترش درمان بیماری، شناسایی نشانگرهای درمانی کارآمد مورد نیاز است. روش های سیستم بیولوژی سبب فهم بهتری از عوامل عملکردی در بیماری می گردند. هدف این مطالعه، جستجوی نشانگرهای کاندید در این بیماری با بررسی ویژگی های توپولوژیکی زیرشبکه حاصل از تلفیق داده های بیان ژن و برهمکنش پروتئین-پروتئین بود. مواد و روش ها: در این مطالعه، پروفایل بیان ژن سلول های تک هسته ای خون محیطی بیماران تاره مبتلا شده به دیابت از پایگاه داده gene expression omnibus (geo) دانلود و ژن های تغییر بیان یافته مشخص گردیدند. سپس این ژن ها روی شبکه برهم کنش پروتئین-پروتئین منطبق شدند. پنج ویژگی توپولوژیکی توسط نرم افزار cytoscape آنالیز شد. در نهایت از سه پارامتر مهم درجه رأس، betweenness و closeness centrality برای معرفی نشانگرهای کاندید استفاده گردید. یافته ها: با انجام آنالیز آماری، 2467 ژن تغییر بیان یافته مشخص گردیدند که 1024 افزایش و 1443 کاهش بیان داشتند. با قرار دادن این ژن ها در شبکه، زیر شبکه ای با 949 نود و 1776 یال ساخته شد. با آنالیز توپولوژیکی زیرشبکه، پروتئین های با درجه رأس بالا (hub) و پروتئین های با betweenness بالا (گلوگاه یا bottleneck ) شناخته شدند. 9 پروتئین hub-bottleneck که مرکزیت بالا (closeness centrality) در شبکه داشتند، به عنوان نشانگرهای کاندید معرفی شدند. نتیجه گیری: نشانگرهای کاندید به دست آمده از شبکه با نگاه سیستماتیک، می توانند به عنوان نشانگرهای تشخیصی جدید و اهداف دارویی مورد بررسی بیش تر قرار گیرند.