بیوشیمی
جابر هاشم زاده؛ رضا حاجی حسینی؛ صداقت شهمراد مغانلو
چکیده
در تومورهای جامد، هیپوکسی میتواند باعث بیان نابهنجار بر روی فاکتورها و ژنهای رونویسی شود و در نتیجه باعث عملکردهای بیولوژیکی غیر طبیعی مانند تغییر مسیرهای انرژی در سلولهای سرطانی گردد.
مقدمه: هیپوکسی میتواند باعث بیان نابهنجار بر روی فاکتورهای رونویسی و ژنها شود که منجر به عملکردهای بیولوژیکی غیر طبیعی مانند تغییر مسیرهای ...
بیشتر
در تومورهای جامد، هیپوکسی میتواند باعث بیان نابهنجار بر روی فاکتورها و ژنهای رونویسی شود و در نتیجه باعث عملکردهای بیولوژیکی غیر طبیعی مانند تغییر مسیرهای انرژی در سلولهای سرطانی گردد.
مقدمه: هیپوکسی میتواند باعث بیان نابهنجار بر روی فاکتورهای رونویسی و ژنها شود که منجر به عملکردهای بیولوژیکی غیر طبیعی مانند تغییر مسیرهای انرژی در سلولهای سرطانی میگردد. چرخه کربس در متابولیسم گلوکز بهعنوان بخش مهمی از این پدیده است که در شرایط هیپوکسی، با تغییراتی در میزان بیان متابولیتها و آنزیم های دخیل در این مسیر از جمله تجمع برخی متابولیتها مانند سوکسینات و نیز ایجاد تغییر در ترکیب ریزمحیط تومور، میتواند منجر به تهاجم بیشتر و متاستاز سلولهای سرطانی گردد. مطالعه حاضر برای اولین بار با استفاده از مدلسازی محاسباتی، با هدف بررسی اثرات ناشی از هیپوکسی (HIF-1) بر روی میزان بیان عملکردی همه آنزیمها و متابولیتهای درگیر با چرخه کربس انجام شد. در نتیجه، تعیین دقیق مکانیسم و بررسی اثر تغییرات غلظت اکسیژن بر چرخه کربس، که در ارتباط با هم عمل میکنند، ضروری میباشد.
روش کار: در مطالعه حاضر برای اولین بار با استفاده از مدلسازی محاسباتی، اثرات ناشی از هیپوکسی (HIF-1) بر روی میزان بیان عملکردی همه آنزیمها و متابولیتهای درگیر با چرخه کربس بررسی شد. بدین منظور یک دستگاه معادلات متشکل از 16 معادله طراحی شد که تمامی اجزای چرخه کربس را به همدیگر و به هیپوکسی ارتباط میدهد. هدف اصلی مطالعه حاضر ایجاد یک رابطه کمی بین شدت هیپوکسی با سطوح متابولیتهای داخل سلولی و نیز تعیین تنظیمکنندههای کلیدی چرخه کربس میباشد. در واقع هدف ما تعیین کمّی اثر تغییرات غلظت اکسیژن بر چرخه کربس در تولید سوکسینات در درون سلول از منظر زیستشناسی سامانه ای مولکولی میباشد. بهعلاوه کاهش اکسیژن در مدل پیشنهادی پیشبینی کرد که آنزیم سوکسینات دهیدروژناز ممکن است مهمترین نقش را در تنظیم چرخه کربس ایفا کند.
یافتهها: نتایج حاصل از مطالعه بیانگر رابطه مستقیم بین شدت هیپوکسی و افزایش تولید سوکسینات، بهعنوان عامل مهم پیشبرنده متاستاز، میباشد. بنابراین براساس مطالعه آنالیز حساسیت، مدل پیشنهادی ما پیشبینی کرد که در شرایط کاهش اکسیژن آنزیم سوکسینات دهیدروژناز ممکن است مهمترین نقش را در تنظیم چرخه کربس ایفا کند.
