شبیه‌سازی مسیرهای مولکولی مراحل مختلف فولیکولوژنسیز در گاو با استفاده از زبان برنامه‌نویسی سیستم بیولوژی (sbml)

فولیکولوژنسیز فرآیند بلوغ فولیکول‌های تخمدان می‌باشد، یک پوسته بسته‌بندی شده از سلول‌های سوماتیک که حاوی تخمک نابالغ است. از سوی دیگر، مسیر سیگنالینگ tek نقش بسیار مهمی را در فرآیند فولیکولوژنسیز بازی می‌کند. این مسیر، با افزایش و یا کاهش بیان ژن‌ها مسیرهایی دیگری را از قبیل استروئیدوژنسیز،pi3k/akt/mtorc1 و ras/erk/myc را فعال می‌کند. این مسیرها مسیرهای اصلی در رشد، تمایز، مهاجرت، چسبندگی، تکثیر، زنده‌مانی سلول و سنتز پروتئین در سلول می‌باشند. در این راستا مدل ریاضیاتی مرتبط با سیگنالینگ tek در فولیکول‌های غالب (>10mm) و زیردست (<5mm) با استفاده از زبان برنامه‌نویسی سیستم بیولوژی در محیط متلب توسعه یافت. شبیه‌سازی سطوح بیان ژن متفاوت را در ژن‌های angpt1، tek، myc،mapk1، pik3، mcl1 و ebp4eif1 و بیان افزایش یافته در فاکتورهای مهم در فولیکولوژنسیز در این دو مسیر مهم نشان داد که سطوح پروتئین perk، pmyc، pakt، 1pmcl و ebp4peif1 در فولیکول‌های غالب افزایش و pmyc کاهش نشان دادند. افزایش بیان ژن‌ها و فعالیت erk و myc که بیشتر در رشد و تکثیر سلول و افزایش بیان و فعالیت akt، mcl1، mtorc1 و ebp4eif1 که اغلب در زنده‌مانی سلول و سنتز پروتئین نقش دارند در فرآیند فولیکولوژنسیز مشاهده شد. همچنین سطح بیان ژن و فعالیت myc به‌طور قابل ملاحظه‌ای در فولیکول‌های زیردست افزایش یافته بود. در آخر شبیه‌سازی مسیرهای سیگنالینگ می‌تواند افق‌های جدیدی را در راستای فرآیندهای زیستی پیش روی ما قرار دهد.

Simulation of Different folliculogenesis pathways in cattle using Systems Biology Markup Language (SBML)

Folliculogenesis is the maturation of the ovarian follicle, a densely packed shell of somatic cells that contains an immature oocyte. On the other hand, TEK signaling plays a very important role in folliculogenesis. It activates Ras/ERK/MYC, PI3K/AKT/mTORC1 and ovarian steroidogenesis activation pathways. These are the main pathways for cell growth, differentiation, migration, adhesion, proliferation, survival and protein synthesis. So, we have developed mathematical models relate to the different TEK signaling in dominant (> 10 mm) and subordinate follicles (< 5 mm) using systems biology markup language in Matlab environment. Simulation denotes the effect of different expression levels of ANGPT1, TEK, MYC, MAPK1, PIK3R1, MCL1 and EIF4EBP1 and increased expression of certain factors in folliculogenesis TEK signaling on each of the two important pathways where levels of pERK, pMYC, pAkt , pMCL1 and pEIF4EBP1 are increased in dominant follicles and pMYC is decreased in dominant follicles. Over activation of ERK and MYC which are the main cell growth and proliferation and over activation of Akt, MCl1, mTORC1 and EIF4EBP1 which are the main cell survival and protein synthesis factors act as promoting factors for folliculogenesis. Finally, the simulation of signaling pathways may give new insights into biological procedures.