دراسة فعالية جين الانتيرفيرون كاما في المرضى العراقيين المصابين بسرطان الثدي باستخدام طرائق المعلوماتية الحياتية

A Study of Interferon Gamma Activity in Iraqi Patients with Breast Cancer Using Bioinformatics Methods
البحث في الرسائل
الباحث
نور عماد حسن الخفاجي
المشرف
عباس عبد الله الجنابي
الجامعة
الجامعة التكنولوجية
الكلية / القسم
قسم العلوم التطبيقية / التقنيات الإحيائية
الشهادة
ماجستير
السنة
2021
لغة الرسالة
انكليزي
الكلمات المفتاحية
Interferon Gamma; Breast Cancer; Bioinformatics; Gene Expression

الملخص

يحدث السرطان عندما تحدث تغيرات تسمى الطفرات ألتي تأخذ مكان في الجينات التي تنظم نمو الخلية .تسمح الطفرات للخلايا بالانقسام بصورة غير منتظمة .ان الغاية من هذه الدراسة هو تحليل وظيفة وهياكل الانتيرفيرون كاما بأستخدام طرق المعلوماتية الحياتية .الانتيفيرون ‎LIS‏ هو سايتوكاين مهم في مناعة التكيف ضد الالتهابات الفيروسية والبكتيرية ومهم في تنشيط ‎Macrophages‏ ومهم في تحفيزن ‎MHC11‏ . في هذه الدراسة تم جمع عينات الدم من مستشفى الامل الوطني لعلاج السرطان في بغداد/ العراق بلغ العدد الاجمالي في هذه الدراسة 70عينة للمرضى الذي يعانون من سرطان الثدي و30عينة من الاصحاء. تم أستخدام المصل الذي تم جمعه لقياس تركيز بروتين الانتيرفيرون كاما بأستخدام تقنية ‎ELISA‏ ثم تم الحصول على مجموع الحمض النووي المستخرج من الدم للعينات المدروسة وتم استخدام تقنية ‎PCR‏ لتضخيم مناطق الجين في الانتيرفيرون كاما بأستخدام برايمر متخصص.تم ألحصول على تسلسل جين ‎INF-y‏ بأستخدام جهاز ‎Automated DNA sequencer‏ ثم أستخدمت طرائق ألمعلوماتية ألحياتية لتحليل تسلسل ألجين. المعلوماتيه الحياتيه هي عبارة عن أدوات وطرق أستخدمت لتحليل وألكشف عن تراكيب بروتين الانتيرفيرون كاما. ألنتائج أظهرت عن زيادة معنوية في القيمة المتوسطة لبروتين الانتيرفيرون ‎LS‏ في الدم مقارنة مع عينات السيطره. اظهرت نتائج برنامج ‎BLAST‏ ألذي يستخدم للكشف عن ألطفرات ‎mutations‏ في منطقة أيكسون رقم 4 ضمن تسلسل ألجين .وتشمل طفرات ‎Maa)‏ وألطفرات ألمغلطة في مرضى سرطان ألثدي تم استخدام برنامج 5 8 الترجمه تسلسل ألنيوكليوتيدات لجين الانتيرفيرون كاما في جميع العينات الى امينو اسد وبرنامج ‎BLASTX‏ أستخدم لغرض ترجمة تسلسل ألقواعد ألنتروجينية (تسلسل ألبروتينات). وبعدها تم استخدام برنامج ‎Protparam‏ لمعرفه الوزن الجزيئي واستقرارية البروتين ألذي أظهرت نتائجه تأثير ألطفرات على ألوزن ألجزيئي وأستقرار ألبروتين مقارنة بنتائج عينات ألسيطره . تم الحصول على التركيب الثانوي والثلاثي باستخدام برنامج ‎PSI‏ وبرنامج ‎PHYRE2‏ و برنامج ‎STRING‏ ‏الذي اظهر تأثير الطفرات في وظيفة البروتين . كشفت النتائج التي تم ألوصول إليها ان الانتيرفيرون كاما يمكن أعتباره علامة لسرطان ألثدي تستخدم في تشخيص سرطان ألثدي .بالاضافة الى تأثير ألطفرات التي تحدث في الايكسون الرابع كان لها تأثير على عملية ألترجمة بما في ذلك أستقرارية و وظيفة ألبروتين.

Abstract

Cancer occurs when changes called mutations take place in genes that regulate cell growth. The mutations let the cells divide and multiply in an uncontrolled way. The aim of this study was to analyze function and structures of the IFN-y by using bioinformatics methods. IFN-γ, or type II interferon, is a cytokine that is critical for innate and adaptive immunity against viral, some bacterial and protozoan infections. IFN-γ is an important activator of macrophages and inducer of major histocompatibility complex class II molecule expression. Blood and serum samples were collected from Al - Amal National Hospital for Cancer Treatment in Baghdad/Iraq. The total number of samples in this study was 70 for patients suffering from breast cancer beside to 30 of healthy subjects as control samples. The collected serum was used for measuring the concentration of the IFN-γ protein by using ELISA technique. Total extracted DNA was obtained from whole blood of the studied samples. Polymerase chain reaction (PCR) technique was used to amplify the IFN-γ gene regions by using specific primers. The obtained amplicon were sequenced with automated sequencer. Bioinformatics tools and methods were used for analyzing the function and predicting the structures of the IFN-y protein. The results revealed a significant increase in the mean value of serum IFN-γ protein in breast cancer patients in comparison with the normal Iraqi human (healthy control subjects) at (p˂0.05). BLAST program results showed mutations in intron and 4 exon of IFN-γ gene. These mutations were substitution and missense in patients. EMBOSS program was used to translate the nucleotide sequence of IFN-γ gene in all samples to the amino acids.Then BLASTx program was used to transalate the nucleotide sequence. The physiochemical properties of the primary structure of the IFN-γ protein were computed by using ProtParam program which showed the effect of mutations on molecular weight and stability of protein in comparison with healthy control. The results of the secondary and tertiary structures prediction were obtained by using PSI program and PHYRE2 server respectively. The function of the IFN-γ protein was analyzed by using STRING program that showed the impact of mutations in the function of the protein. Our findings revealed that IFN-γ can be considered as breast cancer marker that can be used in the diagnosis of breast cancer. The effect of mutations that occur in exon4 region had an impact on the translation process including the stability and the properly protein function.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.