مطالعه مهار ژن hmga2 با shrna و sirna اختصاصی و بررسی تاثیر آن‌ها بر بیان ژن‌های پایین‌دست در سلول‌های سرطانی mda-mb-231: مطالعه بیوانفورماتیکی و تجربی

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 تاثیر آن بر میزان بیان ژن‌های پایین‌دست (ژن‌های انکوژنی و سرکوب‌کننده توموری) در سلول‌های mdamb231 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 لیپوفکتامین صورت گرفته و بیان ژن hmga2 و ژن‌های انکوژنی و سرکوب‌کننده توموری به روش realtime 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 تاثیر قرار می‌دهد. انتقال sirna اختصاصی hmga2 به داخل سلول mdamb231 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 تاثیرپذیری بیان ژن‌های tert و dedd بعد از ترانسفکشن sirna اختصاصی با نتایج حاصل از مطالعه بیوانفورماتیکی مطابقت دارد.

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

Background Aims: 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 MDAMB231 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 realtime PCR.Results: The bioinformatics result revealed that HMGA2 gene can nearly correlate with downstream genes (oncogene or tumor suppressor genes). Transfection of siRNA into MDAMB231 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.