شبيه سازي مسيرهاي مولكولي مراحل مختلف فوليكولوژنسيز در گاو با استفاده از زبان برنامه نويسي سيستم بيولوژي (SBML)

Simulation of Different folliculogenesis pathways in cattle using Systems Biology Markup Language (SBML

فوليكولوژنسيز فرآيند بلوغ فوليكول هاي تخمدان مي باشد، يك پوسته بسته بندي شده از سلول هاي سوماتيك كه حاوي تخمك نابالغ است. از سوي ديگر، مسير سيگنالينگ TEK نقش بسيار مهمي را در فرآيند فوليكولوژنسيز بازي مي كند. اين مسير، با افزايش و يا كاهش بيان ژن ها مسيرهايي ديگري را از قبيل استروئيدوژنسيز،PI3K/AKT/mTORC1 و Ras/ERK/MYC را فعال مي كند. اين مسيرها مسيرهاي اصلي در رشد، تمايز، مهاجرت، چسبندگي، تكثير، زنده ماني سلول و سنتز پروتئين در سلول مي باشند. در اين راستا مدل رياضياتي مرتبط با سيگنالينگ TEK در فوليكول هاي غالب (10mm<) و زيردست (5mm>) با استفاده از زبان برنامه نويسي سيستم بيولوژي در محيط متلب توسعه يافت. شبيه سازي سطوح بيان ژن متفاوت را در ژن هاي ANGPT1، TEK، MYC،MAPK1، PIK3، MCL1 و EBP4EIF1 و بيان افزايش يافته در فاكتورهاي مهم در فوليكولوژنسيز در اين دو مسير مهم نشان داد كه سطوح پروتئين pERK، pMYC، pAkt، 1pMCL و EBP4pEIF1 در فوليكول هاي غالب افزايش و pMYC كاهش نشان دادند. افزايش بيان ژن ها و فعاليت ERK و MYC كه بيشتر در رشد و تكثير سلول و افزايش بيان و فعاليت Akt، MCL1، mTORC1 و EBP4EIF1 كه اغلب در زنده ماني سلول و سنتز پروتئين نقش دارند در فرآيند فوليكولوژنسيز مشاهده شد. همچنين سطح بيان ژن و فعاليت MYC به طور قابل ملاحظه اي در فوليكول هاي زيردست افزايش يافته بود. در آخر شبيه سازي مسيرهاي سيگنالينگ مي تواند افق هاي جديدي را در راستاي فرآيندهاي زيستي پيش روي ما قرار دهد.

Folliculogenesis is the maturation of the ovarian follicle, a densely packed shell of somatic cells that contains an immature oocyte. On the other hand, TEK signaling plays a very important role in folliculogenesis. It activates Ras/ERK/MYC, PI3K/AKT/mTORC1 and ovarian steroidogenesis activation pathways. These are the main pathways for cell growth, differentiation, migration, adhesion, proliferation, survival and protein synthesis. So, we have developed mathematical models relate to the different TEK signaling in dominant (> 10 mm) and subordinate follicles (< 5 mm) using systems biology markup language in Matlab environment. Simulation denotes the effect of different expression levels of ANGPT1, TEK, MYC, MAPK1, PIK3R1, MCL1 and EIF4EBP1 and increased expression of certain factors in folliculogenesis TEK signaling on each of the two important pathways where levels of pERK, pMYC, pAkt , pMCL1 and pEIF4EBP1 are increased in dominant follicles and pMYC is decreased in dominant follicles. Over activation of ERK and MYC which are the main cell growth and proliferation and over activation of Akt, MCl1, mTORC1 and EIF4EBP1 which are the main cell survival and protein synthesis factors act as promoting factors for folliculogenesis. Finally, the simulation of signaling pathways may give new insights into biological procedures.