مطالعه‌ي بيوانفورماتيكي و تجربي بيان ژن‌هاي UBE2Wو SSX2IP در سلول‌هاي‌ سرطاني HepG2 تيمار شده با ملاتونين

Bioinformatics and Experimental Evaluation of UBE2W and SSX2IP Expression Levels in HepG2 Cancer Cells Treated with Melatonin

سابقه و اهداف: هدف از مطالعه حاضر ارزيابي بيوانفورماتيكي و تجربي تاثير ملاتونين بر بيان ژن­هاي UBE2W و SSX2IP در رده سلولي HepG2 تيمار شده با داروي ملاتونين مي­باشد. UBE2W پروتئيني را رمزگذاري مي كند كه باعث افزايش يوبي­كويتينه شدن پروتئين­هاي گروه مكمل آنمي فانكوني شده و ممكن است در ترميم آسيب DNA مهم باشد. SSX2IP متعلق به سيستم اتصال سلولي است كه در حركت سلول دخيل است و به عنوان يك عامل بلوغ سانتروزوم عمل مي كند. مواد و روش­ها: در ابتدا، نرم افزار MATLAB 2018a براي ارزيابي ميزان بيان ژن­هاي UBE2W و SSX2IP از داده­هاي ميكرو آرايه مورد استفاده قرار گرفت. سپس، بعد از طراحي و تهيه پرايمرها، آزمايشات تجربي شامل تست MTT و Real-time PCR انجام گرفت. يافته‌ها: نتيجه تست MTT نشان داد كه زنده ماني سلول مورد مطالعه در گروه تيمار شده با ملاتونين بصورت معني داري كاهش مي يابد و ميزان IC50 براي 48 ساعت برابر 450 ميكرومولار تخمين زده شد. نتايج Real-time PCR ثابت كرد كه ميزان بيان هر دو ژن مورد مطالعه در سلول­هاي تيمار شده با ملاتونين در مقايسه با گروه شاهد افزايش ( غير معني­دار p≥ 0.05 در 24 ساعت و معني­دار p≤0.05 در 48 ساعت) مي يابد كه هم­ راستا با نتايج آناليز بيوانفورماتيكي مي­باشد. استنتاج: نتايج اين مطالعه نشان مي­دهد كه UBE2W و SSX2IP مي­توانند به عنوان ژن هدف در درمان هپاتوسلولار كارسينوما به كار گرفته شود، اگر چه براي تاييد اين نتايج نياز به انجام مطالعات گسترده مي­باشد.

Background and purpose: The aim of this study was to bioinformatically and experimentally evaluate the effect of melatonin on the expression levels of UBE2W and SSX2IP genes in melatonin treated Human Hepatocellular carcinoma G2 (HepG2) cancer cell line. UBE2W encodes a protein that promotes ubiquitination of Fanconi anemia complementation group proteins and may be important in the repair of DNA damage. SSX2IP belongs to an adhesion system, involved in cell movement and acts as a centrosome maturation factor. Materials and methods: At first, as a bioinformatics tool, MATLAB 2018a software was employed to evaluate the UBE2W and SSX2IP genes expression levels using microarray data. Then, after designing and preparing the primers, MTT and Real-time PCR were carried out in three replicates. Results: MTT assay showed that the viability of cancer cell significantly decreased in melatonin treated group (P≤0.01). The IC50 value was estimated to be 2080 µM for 48 hours, but no significant changes were seen in the survival of human normal cells (HUVEC-C) (P≥0.05). Real-time PCR proved that the expression levels of both genes increased (P≥0.05 in 24h and P≤ 0.05 in 48h) in melatonin treated cells compared to un-treated group, which was in accordance with bioinformatics analysis. Conclusion: Our study showed that UBE2W and SSX2IP genes could be used as therapeutic target genes for Hepatocellular carcinoma. However, complementary studies are needed to prove current findings.