آناليز جهش‌هاي بدمعني ژن CX3CR1 در بيماران سقط مكرر با استفاده از ابزارهاي بيوانفورماتيكي

Analysis of Missense Mutations of CX3CR1 Gene in Patients with Recurrent Pregnancy Loss Using Bioinformatics Tools

سقط عارضۀ شايعي است كه به پايان زودرس بارداري، با مرگ جنين پيش از هفتۀ 20 بارداري اطلاق مي شود. بررسي ها نشان مي دهند كه ژن هاي فراواني در بروز اين اختلال دخالت دارند. ژن CX3CR1 يكي از اين ژن هاي پاسخ التهابي در دستگاه ايمني است. در اين مطالعه، با به‌كارگيري روش هاي مختلف آناليز بيوانفورماتيكي، به اثبات بيماري زايي واريانت‌هاي rs3732378 و rs3732379 پرداخته شد. مواد و روش ها: در اين مطالعه، از ابزارهاي بيوانفورماتيكي براي پيش‌بيني اثر جهش هاي rs3732378 و rs3732379 شامل SIFT، PolyPhen 2، PROVEAN، Predict SNP و Exome Variant Server استفاده گرديد. تغييرات پايداري پروتئين جهش‌يافته با ابزارهاي I-Mutant و DynaMut بررسي شد؛ همچنين مدل‌سازي، بررسي ساختار پروتئين، داكينگ و برهم‌كنش پروتئين-ليگاند به‌ترتيب با استفاده از ابزارهاي SWISS-MODEL، SwissDock و FRODOCK، نرم افزار PyMOL، Hawkdock و نرم‌افزار MolSoft انجام گرفت. يافته‌ها: پلي مورفيسم هاي بسيار فراواني در ارتباط با ژن CX3CR1 شناخته شده اند. از ميان پلي مورفيسم هاي گزارش‌شده، تعداد 244 پلي مورفيسم مربوط به جهش بدمعني در بانك اطلاعاتي dbSNP گزارش‌شده بود كه از اين تعداد، 2 جهش بدمعني rs3732378 (g.39307162 G>A و p.Thr280Met) و rs3732379 (g.39307256 C>T و p.Val249Ile) مربوط به بيماري سقط مكرر بود و بررسي گرديد. نتايج به‌دست‌آمده از نرم افزارهاي بيوانفورماتيكي نشان داد كه احتمالاً هر دو واريانت به‌عنوان جهش بيماري زا پيش بيني شده و باعث تغيير پايداري ساختار پروتئين گرديده‌اند و در ميان‌كنش با ليگاند تأثيرگذارند. بحث و نتيجه‌گيري: يافته هاي اين مطالعه نشان مي دهد كه اين دو جهش بدمعني ژن CX3CR1، به‌عنوان كانديد مهمي براي بيماري زايي سقط مكرر عمل مي‌كنند و شناسايي آن‌ها در بيماران مبتلا به سقط مكرر مي تواند به‌عنوان يك عامل خطر در نظر گرفته شود.

Abortion is a common complication that refers to the early termination of pregnancy with the death of the fetus before the 20th week of pregnancy. Previous studies show that many genes are involved in this disease, including the CX3CR1 gene, which is one of the inflammatory response genes in the immune system. The pathogenicity of these variants was determined in this study using bioinformatics analysis. Material & Methods: In this study, the effects of rs3732378 and rs3732379 mutation were predicted using bioinformatics tools including SIFT, PolyPhen2, PROVEAN, Predict SNP, and Exome Variant Server. Changes in the stability of mutant proteins were investigated using I-Mutant and DynaMut tools. Moreover, modeling of the protein structure, docking, and protein-ligand interaction were performed using SWISS-MODEL, SwissDock, and FRODOCK tools as well as PyMOL, Hawkdock, and MolSoft software, respectively. Findings: Many polymorphisms related to the CX3CR1 gene have been known to date. Out of 244 missense mutations in the dbSNP database, two variants (rs3732378 and rs3732379) have been reported in association with recurrent pregnancy loss related to the CX3CR1 gene. The results of bioinformatics analyses showed that both variants were predicted as pathogenic mutations and changed the stability of the protein structure and played a key role in interaction with the ligand. Discussion & Conclusion: The findings of this study indicate that two missense mutations in the CX3CR1 gene are an important candidate for recurrent miscarriage and their identification in patients with recurrent miscarriage can be regarded as a risk factor.