Studies in Medical Sciences

fa مطالعه مهار ژن HMGA2 با shRNA و siRNA اختصاصی و بررسی تأثیر آن‌ها بر بیان ژن‌های پایین‌دست در سلول‌های سرطانی MDA-MB-231: مطالعه بیوانفورماتیکی و تجربی STUDY OF HMGA2 GENE INHIBITION WITH SPECIFIC SHRNA AND SIRNA AND INVESTIGATION OF CORRESPONDING EFFECTS ON DOWNSTREAM GENE EXPRESSION IN MDA-MB-231 CANCER CELLS: A BIOINFORMATIC AND EXPERIMENTAL STUDY اونکولوژی Oncology پژوهشي(توصیفی- تحلیلی) Research پیش‌زمینه و هدف: امروزه استفاده از siRNA  برای خاموش‌سازی ژن‌ها به‌صورت فزاینده‌ای در حال افزایش است. هدف از مطالعه حاضر بررسی بیوانفورماتیکی و تجربی مهار ژن HMGA2 و تأثیر آن بر میزان بیان ژن‌های پایین‌دست (ژن‌های انکوژنی و سرکوب‌کننده توموری) در سلول‌های MDA-MB-231 تیمار شده با shRNA و siRNA اختصاصی HMGA2 است. مواد و روش کار: برای انجام این پژوهش بیوانفورماتیکی و تجربی، ابتدا داده‌های میکروآرایه از پایگاه داده GEO جمع‌آوری‌شده و با استفاده از جعبه‌ابزار شبکه عصبی (PNN ) در نرم‌افزار MATLAB 2018a  آنالیز شد. سپس siRNA اختصاصی  HMGA2 طراحی و تهیه شد. انتقال siRNA به‌وسیله لیپوفکتأمین صورت گرفته و بیان ژن HMGA2  و ژن‌های انکوژنی و سرکوب‌کننده توموری به روش Real-time PCR ارزیابی شد. یافته‌ها: نتایج حاصل از مطالعه بیوانفورماتیکی نشان داد که ژن HMGA2 ارتباط نزدیکی با ژن‌های پایین‌دست دارد، به‌طوری‌که تغییر در بیان ژن HMGA2 بیان ژن‌های پایین‌دست را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد. انتقال siRNA اختصاصی HMGA2 به داخل سلول MDA-MB-231 باعث مهار معنی‌دار (p< 0.05 ) بیان ژن HMGA2 در مقایسه با گروه کنترل شد. به‌علاوه به دنبال سرکوب بیان ژن HMGA2، بیان ژن‌های انکوژنی (TERT) و سرکوب‌کننده تومور DEDD)) به‌صورت معنی‌داری (p< 0.05 ) به ترتیب کاهش و افزایش یافتند. بحث و نتیجه‌گیری:  ژن HMGA2 به دلیل ارتباط گسترده با ژن‌های انکوژنی و سرکوب‌کننده تومور انتخاب معقول برای هدف‌گیری و خاموش‌سازی به‌وسیله siRNA اختصاصی است. نتیجه مهار موفقیت‌آمیز بیان ژن HMGA2 و تأثیرپذیری بیان ژن‌های TERT و DEDD بعد از ترانسفکشن siRNA اختصاصی با نتایج حاصل از مطالعه بیوانفورماتیکی مطابقت دارد. <a name="_Toc416081061">Background & Aims</a>: The use of siRNA to silence gene expression is increasingly expanding today. The aim of this study is to bioinformatically and experimentally investigate the inhibition of the HMGA2 gene and its corresponding effects on downstream genes expression rate in MDA-MB-231 cancer cell treated by shRNA and siRNA specific to HMGA2. Materials & Methods: To perform this bioinformatic and experiment study, first microarray data were collected from Gene Expression Omnibus (GEO) and then analyzed by Probabilistic neural networks (PNN) in MATLAB 2018a software as a bioinformatics tool. Next, the HMGA2 siRNA was designed and obtained. SiRNA transfection was carried out using lipofectamine as a carrier. The expression of HMGA2 gene, oncogene, and tumor suppressor genes were evaluated by real-time PCR. Results: The bioinformatics result revealed that HMGA2 gene can nearly correlate with downstream genes (oncogene or tumor suppressor genes). Transfection of siRNA into MDA-MB231 cancer cells significantly (p< 0.05) inhibits HMGA2 gene expression in comparison with the control group. In addition, following HMGA2 gene suppuration, the oncogene (TERT) and tumor suppressor gene (DEDD) expressions were significantly (p< 0.05) reduced and increased, respectively. Conclusion: The HMGA2 gene due to wide correlations with oncogenes and tumor suppressor genes is a reasonable option for targeting and silencing specific siRNA. The successful inhibition of HMGA2 gene expression and impressing of TERT and DEDD expressions after transferring specific siRNA finding is in accordance with bioinformatics results.  بیوانفورماتیک, ژن HMGA2, انکوژن, سرکوب‌کننده تومور, بیان ژن Bioinformatic, HMGA2 gene, oncogene, tumor suppressor, gene expression 475 486 http://umj.umsu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-4094-1&slc_lang=fa&sid=1 Fereydoon Abedi Gaballu فریدون عابدی گبلو fereydoonabedi4@gmail.com 3700319475328460032937 3700319475328460032937 No MSc of Biochemistry, Department of Biology, Faculty of Natural Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran. دانش آموخته کارشناسی ارشد بیوشیمی، گروه زیست شناسی جانوری، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Behzad Mansoori بهزاد منصوری b.mansoori_lab@yahoo.com 3700319475328460032938 3700319475328460032938 No Immunology Research Center, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran. دانشجوی دکترای ایمنی شناسی پزشکی، مرکز تحقیقات ایمونولوژی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز،تبریز، ایران Gholamreza Dehghan غلامرضا دهقان dehghan2001d@yahoo.com 3700319475328460032939 3700319475328460032939 Yes Professor, Department of Biology, Faculty of Natural Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran. استاد بیوشیمی، گروه زیست شناسی جانوری، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران (نویسنده مسئول)