بررسی پتانسیل پلی‌مورفیسم‌های تک‌نوکلئوتیدی ژن PSEN2 در ایجاد بیماری آلزایمر با استفاده از تجزیه و تحلیل درون رایانه ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه زیست شناسی سلولی و مولکولی، دانشکده شیمی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
10.22034/cmr.2025.8648.3328
چکیده
بیماری آلزایمر(AD) که شایع‌ترین نوع زوال عقل به شمار می‌رود، یک اختلال پیچیده با عوامل ژنتیکی و محیطی است. این بیماری به دو نوع اصلی با شروع زودرس و شروع دیررس تقسیم می‌شود. در این مطالعه، با بهره‌گیری از روش‌های بیوانفورماتیکی، پلی‌مورفیسم‌های تک‌نوکلئوتیدی (SNP) ژن PSEN2 از پایگاه داده dbSNP در NCBI استخراج شدند. سپس اثر این جهش‌ها به‌صورت جداگانه در پایگاهای‌ داده‌ SIFT، PolyPhen، PANTHER، PROVEAN و I-MUTANT مورد ارزیابی قرار گرفتند. از میان ۶۴۶ جهش شناسایی‌شده، ۱۶۱ مورد به‌عنوان مضر پیش‌بینی شد و در ادامه ۳۴ مورد به‌عنوان SNP پرخطر به‌طور جامع بررسی گردید. نتایج تحلیل‌ها نشان داد که چهار جهش A415T، N141Y، Y231C و A407D بیشترین اثرات زیان‌بار را بر ساختار و پایداری پروتئین PSEN2 دارند. مدل‌سازی ساختاری نشان داد این جهش‌ها با تغییر در اندازه، بار الکتریکی و آبگریزی اسیدهای آمینه باعث اختلال در پایداری پروتئین و عملکرد کمپلکس γ-سکرتاز می‌شوند که می‌تواند منجر به افزایش تجمع پپتیدهای آمیلوئید بتا (Aβ) و پیشرفت آلزایمر گردد. یافته‌های این مطالعه بیانگر آن است که این جهش‌ها می‌توانند به‌عنوان نشانگرهای ژنتیکی بالقوه برای تشخیص زودهنگام بیماری و اهداف درمانی مورد توجه قرار گیرند و اهمیت بالینی آن‌ها در بهبود غربالگری ژنتیکی و طراحی داروهای نوین برجسته است. در مجموع، این نتایج می‌تواند مسیر تحقیقات تجربی آینده و توسعه راهکارهای پزشکی شخصی‌سازی‌شده را تسهیل کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Investigation of the Potential of PSEN2 Gene Single Nucleotide Polymorphisms in the Development of Alzheimer’s Disease Using In silico Analysis

نویسندگان English

Fatemeh Amini Khoei
Zahra Rezvani
Department of Cell and Molecular Biology, Faculty of Chemistry, University of Kashan, Kashan, Iran
چکیده English

Alzheimer’s disease (AD), which is the most common form of dementia, is a complex disorder influenced by genetic and environmental factors. This disease is classified into two main types: early-onset and late-onset. In this study, single nucleotide polymorphisms (SNPs) of the PSEN2 gene were extracted from the dbSNP database in NCBI using bioinformatics methods. The effects of these mutations were evaluated individually using the SIFT, PolyPhen, PANTHER, PROVEAN, and I-MUTANT databases. Among the 646 identified mutations, 161 were predicted to be harmful, and 34 were comprehensively examined as high-risk SNPs. The analysis results indicated that four mutations, A415T, N141Y, Y231C, and A407D, had the most detrimental effects on the structure and stability of the PSEN2 protein. Structural modeling showed that these mutations disrupt protein stability and the function of the γ-secretase complex by altering the size, charge, and hydrophobicity of amino acids, potentially leading to increased accumulation of amyloid beta (Aβ) peptides and the progression of Alzheimer’s disease. The findings of this study suggest that these mutations could serve as potential genetic markers for early diagnosis of the disease and therapeutic targets, highlighting their clinical importance in improving genetic screening and the design of novel drugs. Overall, these results could facilitate future experimental research and the development of personalized medical solutions.

کلیدواژه‌ها English

Alzheimer&rsquo
s disease؛ Mutation؛ PSEN2؛ Bioinformatic؛ In silico Analysis

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 31 شهریور 1404

  • تاریخ دریافت 18 تیر 1404
  • تاریخ بازنگری 12 مهر 1404
  • تاریخ پذیرش 28 شهریور 1404