蟻群優化算法構建乳腺癌中miRNA調控的關鍵基因互作網絡
關鍵詞：生物信息學 基因互作網絡 富集分析 蟻群算法 乳腺癌
摘要：目的篩選ER陽性乳腺癌中受miRNA調控的關鍵基因,以此構建乳腺癌中miRNA-mRNA互作網絡,進而了解ER陽性乳腺癌的調控機制,為篩選ER陽性乳腺癌診斷預后的生物標志物和治療靶點打下基礎。方法利用MCF-7細胞系的AGO-IP(HITS-CLIP Protocol for Argonaute)高通測序實驗數據,發現miRNA對mRNA的真實調控關系,并以此構建基于RNAs誘導的沉默復合體(RNA-induced silencing complex,RISCs)miRNA-mRNA調控模組。根據調控模組利用蟻群優化算法在基因互作網絡中篩選關鍵基因,構建ER陽性乳腺癌中miRNA調控下的關鍵基因互作網絡,并對關鍵基因進行功能分析。結果本研究篩選出106個關鍵基因,244個調控關鍵基因的miRNA。根據乳腺癌中miRNA調控的關鍵基因互作網絡識別出了 YWHAG、EP300、CHEK1、SMAD2、SMAD1、SYK、FGFR1、PIK3R2、IRS1、TGFBR2、CHUK和CSDE1等12個hub基因;并發現了hsa-miR-940、hsa-miR-545-3p、hsa-miR-3065-5p、hsa-miR-15a-5p、hsa-miR-181b-5p、hsa-miR-16-5p、hsa-miR-765、hsa-miR- 4723-5p 、hsa-miR-454-3p、hsa-miR-374a-5p、hsa-miR-34a-5p、hsa-miR-30e-5p、hsa-miR-19a-3p、hsa-miR-15b-5p、hsa-miR-149-5p和hsa-miR-128-3p等16個hub miRNA。這些基因主要對腫瘤細胞的增殖、侵襲、化療抗性、放療抗性和耐藥性起重要作用。結論本研究篩選出的關鍵基因及調控關鍵基因的miRNA對ER陽性乳腺癌的耐藥性、化療抗性、放療抗性及腫瘤細胞的增殖、侵襲有重要調控作用,對ER陽性乳腺癌臨床治療及預后起到重要參考作用。
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