بررسي بيوانفورماتيك عملكرد 124-miR بر روي فاكتورهاي نسخه‌برداري دخيل در فرايند تمايز نوروني

Bioinformatic evaluation of the miR-124 effect on transcription factors involved in neorogenesis process

چكيده زمينه و هدف: اگرچه ملكول 124-miR به عنوان يك القاكننده نوروژنز شناخته شده است، با اين حال بررسي‌هاي انجام شده بر روي اهداف آن بسيار اندك است و مكانيسم‌هاي عملكرد آن در تمايز به سمت سلول‌هاي عصبي و نگهداري سلول‌هاي عصبي در حالت تمايز يافته ناشناخته مي‌باشد. روش ميكرواري به عنوان روش استاندارد براي مطالعه كلي ژن‌هاي تحت كنترل miRNAها مطرح است. با اين حال هزينه بسيار زياد اين روش استفاده از آن را در اغلب مراكز علمي با محدوديت مواجه است. از سوي ديگر پيشرفت الگوريتم‌هاي بيوانفورماتيكي و سيستم‌هاي مدل‌سازي كامپيوتري منجر به توسعه نرم افزارهاي بيوانفورماتيكي شده‌اند كه توانايي پيش‌بيني اهداف mRNA براي mi-RNAها را دارند. از اين‌رو هدف اين پژوهش تيوري بررسي بيوانفورماتيك اثر 124-miR بر روي فاكتور‌هاي نسخه‌برداري دخيل در فرآيند تكثير سلولي و تمايز به سمت سلول‌هاي ‌نوروني، با استفاده از نرم افزارهاي مختلف و اختصاصي مي‌باشد. روش‌ها: با استفاده از الگوريتم‌هاي مختلف موجود در پايگاه‌هاي تارگت اسكن، دايانا و ميرواك، فاكتورهاي نسخه‌برداري كه هدف بالقوه عملكرد 124-miR بودند، مشخص شدند. سپس از ژن‌هاي كانديد شده براساس متغيرهايي هم‎چون قدرت اتصال ناحيه هسته 124-miR و تعداد تكرار ناحيه هدف در قسمت ´3-UTR فاكتور رونويسي يك جدول امتياز تهيه شد. در نهايت فاكتور رونويسي داراي بالاترين امتياز به عنوان كانديد بررسي‌هاي عملي انتخاب گشت. يافته‌ها: نتايج بررسي‌هاي بيوانفورماتيكي نشان داد كه ملكول‌هاي LAMC1، ITGB1، PTBP1، SOX9، SP1 و EFNB1 با بيش‎ترين احتمال ممكن است در مسير نورون‌زايي تحت اثر 124-miR قرار گيرند. نتيجه‌گيري: به نظر مي‌رسد كه فاكتور نسخه برداري SP1 تحت كنترل 124-miR مي‌باشد و نقش مهمي در فرآيند نوروژنز ايفا مي‌كند. از اين رو اين پروتيين مي‌تواند به عنوان كانديد جديد مناسبي جهت بررسي‌هاي تجربي در نظر گرفته شود. واژگان كليدي: ميكرو RNA، فاكتورهاي نسخه برداري، نورون‌زايي، بيوانفورماتيك، 124-miR

Abstract Background: Although miR-124 molecule has been known as an inducer of neurogenesis, few researches have been done on the targets of this molecule and its functional mechanisms in differentiation toward neurons and maintaining neuronal state. The microarray technique has been established as the reference method for studying the genes under the control of miRNAs. However, the high cost of this method has hampered its use in most research centers. On the other hand, the improvement of bioinformatical algorithms and computer modeling systems has led to the development of the bioinformatical softwares that can predict mRNA targets for miRNAs. Therefore, the aim of this theoretical study was to bioinformatically evaluate the effect of miR-124 on transcription factors that can be involved in neurogenesis and neuronal cell amplification, by using various specific softwares. Methods: Using different algorithms in TargetScan, DIANA and miRWalk databases, the potential transcription factors targets of miR-124 were identified. Then, a score table was prepared from the candidate genes, based on the affinity of the seed region of miR-124 and the number of targets in the 3`-UTR region of transcription factors. Finally, transcription factors with higher scores were chosen as candidates for practical analysis. Results: The results of bioinformaical analysis showed that the LAMC1, ITGB1, PTBP1, SOX9, SP1, and EFNB1 molecules are the most potential factors that might be affected by miR-124 during neurogenesis. Conclusion: It seems that transcription factor SP1 is under the control of the miR-124 and plays a crucial role in neurogenesis process. Therefore, this protein can be considered as a suitable new candidate for experimental evaluation. Keywords: Bioinformatics, MicroRNA, Neurogenesis, Transcription factors, miR-124