برازش شبكه تنظيم ژني ژن‌هاي مؤثر در پاتوفيزيولوژي كبد چرب موش به‌وسيله كاوش پروموتري

Gene regulation network fitting of genes involved in the pathophysiology of fatty liver in the mice by promoter mining

زمينه و هدف: بيماري كبد چرب غيرالكلي (NAFLD)، علت اصلي بيماري مزمن كبدي در كشورهاي توسعه‌يافته است. در اين مطالعه، به شناسايي مهم‌ترين فاكتورهاي رونويسي و سازوكارهاي بيولوژيكي مؤثر بر بروز بيماري كبد چرب با استفاده از داده‌كاوي ناحيه پروموتري، پرداخته شد. روش تحقيق: در اين مطالعه، ابتدا ژن‌هاي نشانگر مرتبط با اين بيماري يافت شدند و الگوي اتصال فاكتورهاي رونويسي با نرم‌افزار Genomatix بررسي گرديد. در كل ژنوم، ژن‌هايي كه الگوي اتصال مشابهي براي فاكتورهاي رونويسي به ناحيه پروموتري داشتند، به‌عنوان ژن‌هاي احتمالي مؤثر بر كبد چرب شناسايي شدند. با استفاده از نرم‌افزار Cytoscape (3.6.0)، شبكه برهمكنش فاكتورهاي رونويسي و ژن‌هاي هدف ترسيم گرديد. در نهايت مهم‌ترين مسيرهاي بيولوژيكي مرتبط با ژن‌هاي به‌دست آمده از كبد چرب، با استفاده از پايگاه اطلاعاتي DAVID بررسي شد. يافته‌ها: برازش شبكه برهمكنش پروتئيني نشان داد كه فاكتورهاي رونويسي Creb1، Jun و Max و ژن‌هاي Gsk3b، Ddit3 وSfpi1 در بروز اين بيماري مهم‌ترين نقش را دارا هستند. آناليز ژن آنتولوژي حاصل از مطالعه نيز نشان داد، مسيرهاي بيولوژيكي شامل: آپاپتوز، سيگنال‌هاي درون‌سلولي و بيوسنتز تركيبات آروماتيك و مسيرهاي سيگنال‌دهي ريتم‌هاي شبانه روزي، كبد چرب غير الكلي و سيگنال‌هاي كموكاين، در بروز عارضه كبد چرب دخيل هستند. نتيجه‌گيري: افزايش بيان فاكتورهاي رونويسي و ژن‌هاي به‌دست آمده مي‌تواند يكي از عوامل مؤثر بر بروز اين بيماري باشد؛ همچنين مسيرهاي بيولوژيكي آپاپتوز، سيگنال‌هاي درون‌سلولي و بيوسنتز تركيبات آروماتيك و مسيرهاي سيگنال‌دهي ريتم‌هاي شبانه‌روزي، كبد چرب غير الكلي و سيگنال‌هاي كموكاين در عارضه كبد چرب مهم به‌شمار مي‌آيند.

Background and Aim: Non-Alcoholic Fatty Liver Disease (NAFLD) is the major cause of chronic liver disease in developed countries. In this study, we identified the most important transcription factors and biological mechanisms affecting the incidence of fatty liver disease using the promoter region data mining. Materials and Methods In this study, at first, the marker genes associated with this disease were detected and the pattern of transcription factors was examined by the Genomatix software. In the whole of genome, genes with a similar binding pattern for transcription factors in the promoter region were identified as potentially effective genes on the fatty liver. By using the Cytoscape software (3.6.0), the network of transcription factors and target genes was mapped. Finally, the most important biological pathways associated with genes derived from fatty liver were studied using the DAVID database. Results: The protein network fitting showed Creb1, Jun and Max transcription factors and Sfpi1, Ddit3 and Gsk3b genes play an important role in the development of this disease. Gene ontology analysis revealed that biological pathways including apoptosis, intracellular signals, and biosynthesis of aromatic compounds and signaling pathways of circadian rhythm, non-alcoholic fatty liver, and chemokine signals contributed to the occurrence of fatty liver disease. Conclusion: Increasing the expression of transcription factors and genes produced can be one of the most factors affecting the onset of the disease, also, biological pathways including apoptosis, intracellular signals, and biosynthesis of aromatic compounds and signaling pathways of circadian rhythm, non-alcoholic fatty liver, and chemokine signals are important in fatty liver phenomenon.