코딩과 비에 대한 종합적인 분석

Apr 26, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 9252(2023) 이 기사 인용

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윌슨병(WD)은 유전적 기반을 지닌 상염색체 열성 질환입니다. WD의 주된 비운동 증상은 인지 기능 장애이지만, 구체적인 유전적 조절 메커니즘은 여전히 ​​불분명합니다. ATP7B 유전자와 인간 유전자의 서열 상동성이 82%인 Tx-J 마우스는 WD에 가장 적합한 모델로 간주됩니다. 이 연구에서는 심층 시퀀싱을 사용하여 코딩 및 비코딩 RNA 전사체 프로파일의 차이와 WD 인지 장애와 관련된 조절 네트워크의 기능적 특성을 조사합니다. tx-J 마우스의 인지 기능은 WMT(Water Maze Test)를 사용하여 평가되었습니다. 차등적으로 발현된 RNA(DE-RNA)를 식별하기 위해 tx-J 마우스의 해마 조직에서 긴 비코딩 RNA(lncRNA), 원형 RNA(circRNA) 및 메신저 RNA(mRNA) 프로파일을 분석했습니다. 그 후, DE-RNA는 단백질-단백질 상호 작용(PPI) 네트워크뿐만 아니라 DE-circRNA 및 lncRNA 관련 경쟁 내인성 RNA(ceRNA) 발현 네트워크 및 코딩-비코딩 공동 발현(CNC) 네트워크를 구축하는 데 사용되었습니다. 생물학적 기능과 경로를 밝히기 위해 PPI 및 ceRNA 네트워크에 GO(Gene Ontology) 및 KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) 경로 분석을 실시했습니다. 193개 상향 조절 및 168개 하향 조절 mRNA로 구성된 총 361개의 차별적으로 발현된 mRNA(DE-mRNA), 1270개 상향 조절 및 1357개 하향 조절로 구성된 2627개의 차별적으로 발현된 긴 비코딩 RNA(DE-lncRNA) lncRNA 및 68개의 상향 조절된 circRNA와 31개의 하향 조절된 circRNA로 구성된 99개의 차별적으로 발현된 원형 RNA(DE-circRNA)가 대조군 마우스 그룹과 비교했을 때 tx-J 마우스 그룹에서 관찰되었습니다. 유전자 온톨로지(GO) 및 경로 분석을 통해 DE-mRNA가 세포 과정, 칼슘 신호 전달 경로 및 mRNA 감시 경로가 풍부하다는 사실이 밝혀졌습니다. 대조적으로, DE-circRNAs 관련 경쟁 내인성 RNA(ceRNA) 네트워크는 공유 염색질 변형, 히스톤 변형 및 축삭 유도를 위해 강화된 반면, DE-lncRNAs 관련 ceRNA 네트워크는 수지상 척추, 관련 세포 형태 형성 조절을 위해 강화되었습니다. 분화 및 mRNA 감시 경로. 이 연구는 tx-J 마우스의 해마 조직에서 lncRNA, circRNA 및 mRNA의 발현 프로파일을 제시했습니다. 또한, 연구에서는 PPI, ceRNA 및 CNC 발현 네트워크를 구축했습니다. 이번 연구 결과는 인지 장애와 관련된 WD의 조절 유전자 기능을 이해하는 데 중요합니다. 이러한 결과는 또한 WD의 진단 및 치료에 대한 귀중한 정보를 제공합니다.

윌슨병(WD)은 ATP7B 담관 구리 수송체의 돌연변이로 인해 조직에 구리(Cu)가 과도하게 축적되어 발생하는 상염색체 열성 질환으로, 19121년 Kinnear Wilson에 의해 도입되었습니다. ATP7B 유전자는 P형 ATPase입니다. 체내 구리 농도를 적절하게 유지할 수 있는 것입니다. 이 유전자의 돌연변이로 인해 간, 뇌, 각막, 신장을 비롯한 다양한 조직과 기관에 구리가 축적됩니다2. 따라서 WD의 임상적 발현은 무증상 상태부터 간, 신경, 안과 및 정신 질환까지 다양합니다3. 간 질환은 윌슨병(WD)의 첫 번째 임상 증상으로 나타날 수 있으며, 무증상 간 효소 상승, 급성 간염, 중증 간염, 보상/비보상 간경변, 심지어 급성 간부전까지 포함하는 다양한 증상을 보입니다4. 간 증상에 이어 신경학적 증상이 가장 흔한 임상 증상으로 떨림, 근육긴장 이상, 파킨슨증 등의 다양한 운동 장애와 구음 장애, 연하곤란, 정신 장애, 인지 장애, 성격 장애 등의 비운동 장애로 나타날 수 있습니다. 등5. 안구 병리학적 구리 침착은 또한 Kayser-Fleischer 고리 및 해바라기 백내장과 같은 WD의 전형적인 안과적 징후를 초래할 수 있습니다6. 또한 심장에 구리가 침착되면 심장 부정맥, 심근병증 등이 발생할 수 있습니다. 신장 질환은 세뇨관 기능 장애, 신장 결석, 고칼슘뇨증 등을 초래할 수 있습니다. 골격계는 골다공증, 연골 칼슘, 골관절염 등으로 나타날 수 있습니다. 여성 생식 기관에는 불규칙한 월경, 불임, 습관성 유산 등이 나타날 수 있습니다.7. 인지 기능 장애는 신경계의 주요 비운동 증상입니다. Kirket al. 은 표현형에 관계없이 안정적인 WD 환자의 절반 이상에서 인지 장애가 존재하고 질병의 장기간 과정에서 지속된다는 사실을 발견했습니다8. 치료 가능한 몇 안 되는 선천성 유전 질환 중 하나인 WD의 조기 진단과 적시 치료는 효과적인 통제를 촉진할 수 있습니다9.