Реконструкция генной сети шизофрении для поиска генов-мишеней

Реконструкция генной сети шизофрении для поиска генов-мишеней

Автор: Дохоян А.Ю., Глущенко М.В., Орлов Ю.Л.

Журнал: Ульяновский медико-биологический журнал @medbio-ulsu

Рубрика: Клиническая медицина

Статья в выпуске: 3, 2022 года.

Бесплатный доступ

На данный момент шизофрения является плохо изученным заболеванием с многообразием симптомов, характерных для иных патологических состояний, и сложной диагностикой без однозначного лечения. Для поиска мишеней терапии необходима реконструкция генной сети заболевания, кластеризация генов в сети, выявление ключевых генов, обладающих наибольшим числом контактов в сети, нахождение категорий генных онтологий. Цель исследования - анализ генов, связанных с шизофренией, определение их положения в генной сети, установление их взаимосвязи, распознавание ключевых при протекании болезни, оценка их перспективности в качестве генов-мишеней для лекарственных воздействий. Материалы и методы. С помощью онлайн-инструментов биоинформатики OMIM, PANTHER и DAVID, GeneMANIA и STRING-DB, GeneCards был проанализирован актуальный на данный момент массив данных, связанных с шизофренией, рассчитаны категории генных онтологий для списка из 200 генов, такие как биологические процессы, молекулярные функции и клеточные ком-партменты, которые отражают влияние шизофрении на передачу нейронных импульсов, визуализированы и построены генные сети, содержащие выявленные ключевые объекты и их взаимосвязи, выделен сильно связанный кластер, включающий гены BDNF, SLC6A4, HTR2A, HTR2C, CHRM1, SRC, AKT, YWHAE, DISC1, DRD2, COMT, NDEL1, NOS1, CAMK28 и др., определены наиболее релевантные гены шизофрении: COMT, DISC1, HTR2A, NRXN1. Результаты. Биологическая интерпретация полученных результатов все еще остается сложной задачей, так как шизофрения является генетически сложной болезнью с большой расходимостью причин и условий возникновения. Анализ генов, связанных с шизофренией, определение их положения в генной сети (связанности) позволяет выявить их взаимосвязь, установить, какие из них являются ключевыми при протекании болезни, оценить их перспективность в качестве генов-мишеней для лекарственных воздействий.

Еще

Биоинформатика, шизофрения, реконструкция генных сетей, генные онтологии

Короткий адрес: https://sciup.org/14125357

IDR: 14125357   |   DOI: 10.34014/2227-1848-2022-3-6-22

Список литературы Реконструкция генной сети шизофрении для поиска генов-мишеней

  • Schizophrenia: Concise Medical Dictionary. Oxford University Press. 2010. URL: https://www.oxford-reference.com/view/10.1093/acref/9780199557141.001.0001/acref-9780199557141-e-9060 (дата обращения: 12.02.2022). DOI: 10.1093/acref/9780199557141.001.0001.
  • Institute of health Metrics and Evaluation (IHME). Global Health Data Exchange (GHDx). URL: http://ghdx.healthdata.org/gbd-results-tool?params=gbd-api-2019-permalink/27a7644e8ad28e739382d31e77589dd7 (дата обращения: 12.02.2022).
  • PicchioniM.M., MurrayR.M. Schizophrenia. BMJ. 2007; 335 (7610): 91-95. URL: https://www.bmj.com/ content/335/7610/91 (дата обращения: 12.02.2022). DOI: 10.1136/bmj.39227.616447.BE.
  • Castle D., Wesseley S., Der G., Murray R.M. The incidence of operationally defined schizophrenia in Camberwell 1965-84. British Journal of Psychiatry: journal Royal College of Psychiatrists. 1991; 159: 790-794. URL: https://www.cambridge.org/core/journals/the-british-journal-of-psychiatry/article/abs/ incidence-of-operationally-defined-schizophrenia-in-camberwell-196584/6FD5AA8394856650FE3004 A71B49A564 (дата обращения: 12.02.2022). DOI: 10.1192/bjp.159.6.790.
  • GonthierM., Lyon M.A. Childhood-onset schizophrenia: An overview. Psychology in the Schools. 2004; 41 (7): 803-811. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pits.20013 (дата обращения: 13.02.2022). DOI: 10.1002/pits.20013.
  • Mattai A.K., Hill J.L., LenrootR.K. Treatment of early-onset schizophrenia. Curr Opin Psychiatry. 2010; 23 (4): 304-310. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20502331 (дата обращения: 13.02.2022). DOI: 10.1097/YTO.0b013e32833b027e.
  • Howard R., Rabins P.V., Seeman M.V., Jeste D.V. Late-onset schizophrenia and very-late-onset schizophrenia-like psychosis: an international consensus. The International Late-Onset Schizophrenia Group. Am. J. Psychiatry. 2000; 157 (2): 172-178. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10671383 (дата обращения: 13.02.2022). DOI: 10.1176/appi.ajp.157.2.172.
  • Owen M.J., Sawa A., Mortensen P.B. Schizophrenia. Lancet. 2016; 388 (10039): 86-97. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26777917/ (дата обращения: 14.02.2022). DOI: 10.1016/S0140-6736(15)01121-6.
  • Mullin A.P., Gokhale A., Moreno-De-Luca A., Sanyal S., Waddington J.L., Faundez V. Neurodevelop-mental disorders: mechanisms and boundary definitions from genomes, interactomes and proteomes. Transl. Psychiatry. 2013; 3 (12): e329. URL: https://www.nature.com/articles/tp2013108 (дата обращения: 14.02.2022). DOI: 10.1038/tp.2013.108.
  • Davis J., Eyre H., Jacka F.N., Dodd S., Dean O., McEwen S., Debnath M., McGrath J., Maes M., Amminger P., McGorry P.D., Pantelis C., Berk M. A review of vulnerability and risks for schizophrenia: Beyond the two hit hypothesis. Neurosci Biobehav Rev. 2016; 65: 185-194. URL: https://pub-med.ncbi.nlm.nih.gov/27073049 (дата обращения: 14.02.2022). DOI: 10.1016/j.neubiorev.2016.03.017.
  • Van de Leemput J., Hess J.L., Glatt S.J., TsuangM.T. Genetics of Schizophrenia: Historical Insights and Prevailing Evidence. Adv Genet. 2016; 96: 99-141. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27968732 (дата обращения: 16.02.2022). DOI: 10.1016/bs.adgen.2016.08.001.
  • Torrey E.F., Yolken R.H. Schizophrenia as a pseudogenetic disease: A call for more gene-environmental studies. Psychiatry Res. 2019; 278: 146-150. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31200193 (дата обращения: 16.02.2022). DOI: 10.1016/j.psychres.2019.06.006.
  • Combs D.R., Mueser K.T., Gutierrez M.M. Chapter 8: Schizophrenia: Etiological considerations. In: Hersen M., Beidel D.C. Adult psychopathology and diagnosis. 6th ed. John Wiley & Sons; 2011.
  • HassettA., Ames D., Chiu E. Psychosis in the Elderly. London: Taylor and Francis; 2005.
  • Sullivan P.F., Kendler K.S., NealeM.C. Schizophrenia as a complex trait: evidence from a meta-analysis of twin studies. Archives of General Psychiatry. 2003; 60: 1187-1192. URL: https://jamanetwork.com/jour-nals/jamapsychiatry/fullarticle/208134 (дата обращения: 17.02.2022). DOI: 10.1001/archpsyc.60.12.1187.
  • Thibaut F. Schizophrenia: An example of complex genetic disease. World Journal of Biological Psychiatry. 2006; 7: 194-197. URL: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15622970600994313 (дата обращения: 17.02.2022). DOI:10.1080/15622970600994313.
  • Cross-Disorder Group of the Psychiatric Genomics Consortium. Identification of risk loci with shared effects on five major psychiatric disorders: a genome-wide analysis. Lancet. 2013; 381 (9875): 13711379. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23453885 (дата обращения: 17.02.2022). DOI: 10.1016/S0140-6736(12)62129-1.
  • Charlson F.J., Ferrari A.J., Santomauro D.F., Diminic S., Stockings E., Scott J.G., McGrath J.J., White-ford H.A. Global Epidemiology and Burden of Schizophrenia: Findings From the Global Burden of Disease Study 2016. Schizophr Bull. 2018; 44 (6): 1195-1203. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ pmc/arti-cles/PMC6192504 (дата обращения: 10.03.2022). DOI: 10.1093/schbul/sby058.
  • Howes O.D., Kapur S. The dopamine hypothesis of schizophrenia: version III - the final common pathway. Schizophr Bull. 2009; 35 (3): 549-562. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19325164 (дата обращения: 10.03.2022). DOI: 10.1093/schbul/sbp006.
  • Mao Y., Ge X., Frank C.L., Madison J.M., Koehler A.N., Doud M.K., Tassa C., Berry E.M., Soda T., Singh K.K., Biechele T., Petryshen T.L., Moon R.T., Haggarty S.J., Tsai L.H. Disrupted in schizophrenia 1 regulates neuronal progenitor proliferation via modulation of GSK3beta/beta-catenin signaling. Cell. 2009; 136 (6): 1017-1031. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19303846 (дата обращения: 11.03.2022). DOI: 10.1016/j.cell.2008.12.044.
  • Meyer K.D., Morris J.A. Disc1 regulates granule cell migration in the developing hippocampus. Hum Mol Genet. 2009; 18 (17): 3286-3297. URL: https://academic.oup.com/hmg/article/18/17/3286/2527378 (дата обращения: 14.03.2022). DOI:10.1093/hmg/ddp266.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp