وثيقة

Identification of long non-coding RNA (lncRNA) biomarker candidates involved in gastric cancer through bioinformatics analysis.

الناشر
Sultan Qaboos University.
ميلادي
2020
اللغة
الأنجليزية
الملخص الإنجليزي
Background: Gastric cancer (GC) is the third leading cause of cancer worldwide. Although molecular biology techniques (e.g., gene expression profiling, and next- generation sequencing) have identified predictive markers, none is reliable. Thus, understanding the pathogenesis and the underlying molecular mechanism of GC is essential to identify biomarkers for improving survival rates. With the new developing technologies, such as bioinformatics and NGS and publicly available databases such as Ensemble, GDC, it is now much easier and more reliable to carry out analysis on vast numbers of patients and detect differentially expressed genes. In previous studies, long non-coding RNAs were identified as circulating biomarkers, which are believed to be candidate molecules for non-invasive diagnosis. coding RNAs (lncRNA) that have statistical significance on survival (p<0.01). After identifying differentially expressed lncRNAs (said to be the potential biomarker candidates), choose to proceed with one lncRNA, and create its interactome to understand how this lncRNA plays a regulatory role on the protein-coding genes, through miRNAs in a specific pathway for GC. Method: We analyzed 443 cases (414 gastric cancer patients, 29 healthy) extracted from Genomics Data Common (GDC), using the publicly available pipeline protocol, and the GDCRNA Tools, a bioconductor?s package for data analysis (http://bioconductor.org/packages/devel/bioc/vignettes/GDCRNATools/inst/doc/GDCRNATools.html). The analysis was divided into 4 main sections: organization and differential gene expression, differentially expressed gene visualization, competing endogenous RNA network, pathway enrichment analysis, and network analysis. Results: After the analysis was completed in 414 cases, 20,993 genes were found to be differentially expressed. Out of which, 2100 were protein-coding genes, 170 were lncRNAs, and rest were pseudogenes, etc. 120 of the lncRNAs were upregulated (Fc>1) and 50 were downregulated (Fc<-1). But all 170 lncRNAs were not considered for further study and only statistically significant ones (p<0.01) were chosen to be proceeded with. Only 5 lncRNAs were found to have a statistically significant effect on the survival: AL353622.1, AL365181.3, LINC00884, TNFRSF14-AS1 (upregulated on lower stage patients) and AC125807.2 (upregulated in higher stage-patients). The interactome analysis results have revealed that AC125807.2 lncRNA interacts with 9 key protein-coding genes (large spectrum and highest number of interactions), including CCNB2, PRKDC, BUB1B, CDC25B, MCM4, E2F2, CDK6, PLK1, and PRKDC. When pathway analysis was carried out, the results showed that the cell cycle pathway was the most affected in GC, where these lncRNAs play a decisive role through protein-coding genes. The lncRNA AC125807.2 was found to interact with these key protein-coding genes through miRNAs and is believed to play a deregulatory role, leading to GC?s pathogenesis. Conclusion: These findings suggest that AC125807.2, AL353622.1, AL365181.3, LINC00884, and TNFRSF14-AS1 are potential biomarker candidates for GC, where AC125807.2 might have a sponge regulatory effect role on 9 different key effective protein-coding genes involved in cell cycle pathway and contribute to the GC?s pathogenesis.
الملخص العربي
سرطان المعدة هو السبب الرئيسي الثالث للسرطان في جميع أنحاء العالم على الرغم من أن تقنيات البيولوجيا الجزيئية على سبيل المثال ، تحديد نمط التعبير الجيني ، تسلسل الجيل التالي قد حددت علامات تنبؤه ، إلا ان لا يمكن الاعتماد عليها. بالتالي فإن فهم الآلية الجزيئية الكامنة خلف المرض أمر أساسي لتحديد المؤشرات الحيوية لتحسين معدلات النجاة من هاذا المرض. مع التقنيات المتطورة الجديدة ، مثل المعلوماتية الحيوية وقواعد البيانات المتاحة للجمهور أصبح الآن من الأسهل والأكثر موثوقية إجراء تحليل على أعداد هائلة من المرضى واكتشاف الجينات المعبر عنها بشكل مختلف. في الدراسات السابقة ، تم اكتشاف ان الحمض النووي الريبي الطويل غير المشفر يمكن استخدامه كمؤشر حيوي ، والتي يعتقد أنها جزيئات مرشحة لتشخيص المرض الغير الغزوي من سرطان المعدة.
الهدف: نحن نهدف إلى مقارنة تسلسلات الحمض النووي الريبي الغير مشفر لمرضى سرطان المعدة مع تسلسل الأفراد
الاصحاء وتحديد الاحماض النووية المختلفة بينهما ثم المضي بتسلسل حمض نووي ريبي واحد فقط وخلق تفاعلات لمعرفة دوره التنظيمي على الجينات و المسارات المختلفة التي لها علاقة بسرطان المعدة.

الطريقة : لقد تم تحليل 443 حالة ( 414 مريض و 29 اشخاص اصحاء ) تم اخذها من موقع الداتا الجينية العامة باستخدام البروتوكول العام وعبر هذا الرابط
.(http://bioconductor.org/packages/devel/bioc/vignettes/GDCRNATools/inst/doc/GDCRNATools.html)
قد تم تقسيم التحليل إلى 4 أقسام رئيسية على النحو التالي: التنظيم والتعبير الجيني التفاضلي ، التصور الجيني التفاضلي و الاحماض المعبر عنه ، إنشاء شبكة الاحماض الريبوزية الداخلية التنافسية مما نتج عنه تحليل المسارات الداخلية المتعلقة بهذا المرض.
النتائج: بعد الانتهاء من التحليل على 414 حالة ، تم العثور على 20933 جين يتم التعبير عنهم بشكل مختلف لدى المرضى منهم 2100 جينات ترميز البروتين و170 تسلسلات الحمض النووي الريبية والبقية كانوا جينات كاذبة وما الى ذلك. 120 من التسلسلات النووية الريبية كان التعبير عنها اعلى في المرضى بينما البقية كانت اقل و لمزيد من الدراسة وتم اختيار تلك المهمة إحصائيًا . فقط 5 من الاحماض النووية وجدت ذات تأثير احصائي كبير على البقاء على قيد الحياة وهم
AL353622.1 و AL365181.3 و LINC00884 و TNFRSF14-AS1
تم التعبير عنهم بشكل اعلى في مرضى المراحل البدائية بالاضافة الى ان
تم التعبير عنه بشكل اعلى في مرضى المراحل المتاخرة . وقد كشق تحليل الانتركتوم ان الاخير يتفاعل مع AC125807.2
9 من الجينات المشفرة للبروتين وهي
.CCNB2 و PRKDC و BUB1B و CDC25B و MCM4 و E2F2 و CDK6 و PLK1 و PRKDC

تحليل المسارات اوضح ان مسار حياة الخلية هو اكثر مسار متأثر لدى مرضى سرطان المعدة وان في الاغلب ان الاحماض الريبية غير المشفرة تؤدي دورها عبر الجينات المشفرة للبروتين. بالاضافة ان
يلعب دورا مهما جدا في امراضية سرطان المعدة عبر التفاعل مع عدد من الجينات المشفرة للبروتين.AC125807.2
الخلاصة: AC125807. ، AL353622.1 ، AL365181.3 ، LINC00884 ، TNFRSF14-AS1 هم مرشحون محتملون كمؤشرات حيوية لسرطان المعدة و AC125807.2 قد يلعب دورا مهما في امراضية سرطان المعدة عبر التاثير التنظيميً على 9 جينات ترميز بروتيني فعالة ومهمة في مسار دورة الخلية
قالب العنصر
الرسائل والأطروحات الجامعية

مواد أخرى لنفس الموضوع

مقالات الدوريات
0
0
Baraka, Bahaaeldin A.
Oman Medical Specialty Board.
2016-09
مقالات الدوريات
0
0
Shoar, Saeed.
Oman Medical Specialty Board.
2016-05
مقالات الدوريات
0
0
Nasr, Reza.
Oman Medical Specialty Board.
2018-03