Biopolym. Cell. 2026; 42(Special Issue):43.
Біоінформатика та ШІ в біомедичних дослідженнях та розробці
Інтегративний біоінформатичний аналіз пов'язаних із SPRY2 регуляторних мереж у плюрипотентно-пов'язаних клітинних переходних станів
1Соболєва А. Ю., 1Малишева Х. В.
  1. Львівський національний університет
    ветеринарної медицини та біотехнологій імені Степана Ґжицького
    вул. Пекарська, 50, Львів, Україна, 79000

Abstract

Передумови/Мета. Клітинне перепрограмування здійснюється шляхом координованих транскрипційних і сигнальних змін, які сприяють набуттю ознак, пов'язаних із плюрипотентністю. SPRY2 є регулятором негативного зворотного зв'язку для фактора росту. MAPK сигналізація/ERK може сприяти переходам стану клітини, пов'язаним із плюрипотентністю. Мета цього дослідження — вивчити молекулярні шляхи та регуляторні мережі, пов'язані з SPRY2, за допомогою інтегративного біоінформатичного підходу. Методи. Набір даних GEO GSE90895 було проаналізовано як модель перепрограмування мишачих, що включає ембріональні фібробласти миші, ранні стадії, індуковані OSKM, попередньо індуковані плюрипотентні стовбурові клітини та ембріональні стовбурові клітини. Транскриптомічний аналіз у R включав попередню обробку, аналіз основних компонентів, диференціальну експресію, Gene Ontology та збагачення KEGG, кореляційний аналіз, орієнтований на SPRY2, а також побудову мережі ген-концепція. Характеристика білків SPRY2 проводилася за допомогою інструментів STRING, AlphaFold, ExPASy ProtParam та InterPro. Результати. Транскриптомне профілювання виявило гетерогенність зразків, тоді як PCA розділило зразки на окремі клітинні стани. Аналіз експресії показав вищі рівні плюрипотентно-асоційованих Sox2 і Myc, тоді як у Nanog була нижча експресія, що свідчить про нерівномірну активацію програм, пов'язаних із плюрипотентністю. Диференціальний аналіз експресії виявив 36 суттєво змінених генів у 33 297 транскриптах. Незважаючи на цю обмежену кількість, тест збагачення показав функціональну когерентність результатів, з асоціаціями, що включають диференціацію клітин, регуляцію ERK1/ERK2, фосфорилювання білків, сигналізацію рецепторів тирозинкінази та ремоделювання епітелію. Аналіз генно-концептуальних і білкових взаємодій, позиціонованих SPRY2 у мережах, пов'язаних із модуляцією MAPK/ERK та сигналізацією рецепторів факторів росту. Кореляційний та структурно-функціональний аналіз додатково підтримують SPRY2 як кандидат у регуляторний вузол для регуляції сигналізації через транскрипційні програми, пов'язані з клітинною пластичністю та перепрограмуванням. Висновки. Молекулярні мережі, пов'язані з SPRY2, були пов'язані з регуляцією тирозинкінази рецепторів, регуляцією MAPK, диференціацією та ремоделюванням стану клітини під час перепрограмування. SPRY2 може бути кандидатом для негативного зворотного зв'язку з змінами сигналізації з транскрипційними програмами, що беруть участь у соматичних і плюрипотентних переходах. На основі єдиного публічного набору даних та in silico аналізу ці результати залишаються гіпотетичними, і потрібне незалежне підтвердження.
Keywords: SPRY2, клітинне перепрограмування, плюрипотентність, ембріональні фібробласти мишей, індуковані плюрипотентні стовбурові клітини, сигналінг MASK/ERK, транскриптоміка, регуляторні мережі, біоінформатика