ترسیم شبکه تنظیم ژنی سلولهای قلبی (کاردیومایوسیت) مشتق شده از رویکردهای مختلف دگرتمایزی

بیماریهای قلبی یکی از مهمترین و شایع ترین عوامل مرگ و میر در بین بزرگ سالان و حتی کودکان در سرا سر جهان به شمار میرود. در سالهای اخیر، رویکرد جدیدی به نام دگرتمایزی (تبدیل مستقیم/بازبرنامه ریزی مستقیم) ابداع شد که در آن، سلولهای تمایز یافتهای مانند فیبروبلاست ها که فاقد پتانسیل تمایزی هستند، به طور مستقیم به سلولهای تمایز یافته دیگری مانند سلولهای قلبی تبدیل می شوند. بررسی ترانسکریپتوم سلولهای قلبی ایجاد شده از طریق رویکردهای محتلف دگرتمایزی و مقایسه آنها با سلولهای قلبی طبیعی و ترسیم شبکه تنظیم ژنی، میتواند کمک شایانی در شناخت دقیقتر مکانیزم های دگرتمایزی داشته باشد و در نهایت بازده، بلوغ و عملکرد سلولهای قلبی ایجاد شده را افزایش دهد. در مطالعه حاضر پروفایل بیان ژنی GSE۴۹۱۹۲ و GSE۵۵۸۲۰ از پایگاه داده (GEO) دانلود شد و R script آنالیز شدند. سپس با ا ستفاده پکیج لیما و برا ساس پارامتریهای adj P.value <۰.۰۵ و |LogFC| ۱.۵ ژنهای دارای بیان افتراقی با مشخص شدند. تجزیه و تحلیل GO و KEGG از طریق Enrichr انجام شد. شبکه برهمکنش پروتئینی DEG ها با استفاده از پایگاه داده STRING ایجاد شده، در نرم افزار Cytoscape رسم شد و توسط MCODE مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای شنا سایی ژنهای hub از cytoHubba ا ستفاده شد. نتایج برر سیها ن شان داد که تعداد ۴۰۰ و ۸۹۸ ژن به ترتیب در مطالعهGSE۴۹۱۹۲ و GSE۵۵۸۲۰ افزایش بیان داشتند. همچنین تعداد ۲۴۶ و ۸۹۴ ژن در GSE۴۹۱۹۲ و GSE۵۵۸۲۰ کاهش بیان نشان دادند.بررسی فاکتورهای نسخه برداری نشان داد که HAND۲، GATA۴، MEF۲C, TBX۵, ISL۱، JUN و CREB مهمترین فاکتورهای نسخه برداری در سلولهای قلبی حاصل از باز برنامه ریزی و نیز شبکه ژنی در دو مطالعه می باشند. بررسی ما نشان داد که TBX۵ و MEF۲C و ISL۱ ژنهای هاب در سلولهای قلبی میباشند. این فاکتورها اخیرا در مطالعات دگرتمایزی نیز مورد استفاده قرار گرفته اند و بازده دگرتمایزی را افزایش داده اند. همچنین نتایج نشان داد که actin binding مهمترین مسیر فعال در طی بازبرنامه ریزی قلبی است. نتایج این مطالعه میتواند به شناخت دقیقتر و بهتر از مکانیزم بازبرنامه ریزی قلبی کمک کند و نیز استفاده از فاکتورهای شناسایی شده در این مطالعه میتواند بازده تمایز و نیز دگرتمایزی قلبی را افزایش دهد.

Keywords:

بازبرنامه ریزی قلبی , فیبروبلاست , فاکتورهای نسخه برداری , کوچک مولکول , بیوانفورماتیک