اهميت مسير سيگنالينگ ErbB در شناسايي بيوماركرهاي تأثيرگذار بر توسعه بيماري عروق كرونري: يك مطالعه in-silico

The importance of ErbB signaling pathway in identifying biomarkers influencing the development of coronary artery disease: an in-silico study

سابقه و هدف: عروق كرونري، عروق خوني هستند كه خون را به قلب منتقل مي كنند. با ايجاد پلاك در ديواره اين رگ ها، عمل خون رساني با مشكل مواجه مي شود. تشخيص بيماري عروق كرونري به دليل خطراتي كه براي سلامتي شخص دارد، بسيار مهم مي باشد. هدف از اين مطالعه بررسي ژن­هاي داراي تفاوت بيان بين بيماران و افراد نرمال در مسير سيگنالينگ ErbB، به عنوان يكي از مسيرهاي مهم در ايجاد اين بيماري و بررسي اهميت آنها در شناسايي بيوماركرهاي بيماري عروق كرونري است. مواد و روش­ها: ابتدا فايل هاي خام حاصل از RNA-sequencing نمونه ­هاي بيماران عروق كرونري و افراد نرمال، به ترتيب از ديتاست هاي با شماره GSE99985 و GSE100206 بدست آمده و مراحل آناليز نمونه­ ها انجام شد. ژنهاي داراي تفاوت بيان در زبان برنامه نويسي R و با پكيج DESeq2 جداسازي شد. سپس آناليز عملكردي ژنها از جمله مسيرهاي سيگنالينگ، فرآيندهاي بيولوژيكي و ژنهاي داراي تفاوت بيان در مسير ErbB و نحوه تغييرات بيان آنها مورد بررسي قرار گرفت. يافته­ ها: نتايج نشان داد 1069 ژن در بين نمونه هاي موردنظر داراي افزايش بيان و 851 ژن نيز كاهش بيان داشتند. بعلاوه با بررسي آناليزهاي عملكردي مشخص شد ژن هايي مانند CAMK2D، SHC3،ERBB3، NRG4، RPS6KB2، MAPK1، BRAF، AREG و CRKاز جمله ژن هايي هستند كه هم در بيماران تغييرات بياني را نشان مي­ دادند و هم مسير سيگنالينگ ErbB را تحت تأثير قرار مي ­دادند. نتيجه گيري: درنهايت ، بررسي­ هاي مولكولي دقيقتر منجر به دستيابي به ژن هاي قابل اعتماد براي شناسايي بيوماركرهاي بيماري عروق كرونري خواهد شد كه براي تحقيقات زيست پزشكي ، توسعه دارو و كاربردهاي باليني ضروري است.

Aim and Background: Coronary arteries are blood vessels that carry blood to the heart. With plaque forming on the walls of these arteries, the blood supply becomes problematic. The diagnosis of coronary artery disease is very important because of the risks to person's health. The aim of this study is to determine genes with differential expression between CAD patients and normal individuals in the ErbB signaling pathway, as one of the important pathways in the development of this disease, and to investigate their importance in identifying biomarkers of coronary artery disease. Material and methods: The raw files of RNA-sequencing of samples of coronary artery patients and normal individuals were obtained from datasets with numbers GSE99985 and GSE100206, respectively, and the steps of sample analysis were performed. Genes with different expression in R program were isolated with DESeq2 package. Then, functional analysis of genes including signaling pathways, biological processes and genes with different expression in the ErbB pathway and how they change were examined. Results: The results demonstrated upregulation of 1069 genes and downregulation of 851 genes among samples. In addition, functional analysis revealed that genes such as CAMK2D, SHC3, ERBB3, NRG4, RPS6KB2, MAPK1, BRAF, AREG and CRK had differentially expression among patients could affect ErbB signaling pathway as well. Conclusion: Molecular studies can help to achieve the reliable biomarkers of coronary artery disease which is important for biomedical research, drug development and clinical applications.