Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Xác định các gen gây bệnh và các yếu tố phiên mã trong virus hợp bào hô hấp
Tóm tắt
Virus hợp bào hô hấp (RSV) là nguyên nhân chính gây nhiễm trùng hô hấp dưới cấp tính ở trẻ em, đặc biệt là bệnh viêm tiểu phế quản. Nghiên cứu của chúng tôi nhằm xác định các gen chính và các yếu tố phiên mã thượng nguồn trong RSV. Để sàng lọc các gen gây bệnh RSV, một phân tích tích hợp đã được thực hiện bằng cách sử dụng bộ dữ liệu vi mạch RSV trong GEO. Phân tích chức năng và các con đường tiềm năng cho các gen biểu hiện khác biệt (DEGs) đã được khám phá thêm bằng cách phân tích làm giàu GO và KEGG. Chúng tôi đã xây dựng mạng lưới điều tiết phiên mã đặc hiệu cho RSV nhằm xác định các yếu tố phiên mã chính cho các DEGs trong RSV. Từ ba bộ dữ liệu GEO, chúng tôi đã xác định được 1059 DEGs (493 gen được điều chỉnh tăng và 566 gen được điều chỉnh giảm, FDR < 0.05 và |Combined.ES| > 0.8) giữa các bệnh nhân RSV và các đối chứng bình thường. Phân tích GO và KEGG cho thấy rằng 'phản ứng đối với virus' (FDR = 7.13E-15), 'ty thể' (FDR = 1.39E-14) và 'Hen suyễn' (FDR = 1.28E-06) là những con đường được làm giàu đáng kể cho các DEGs. Sự biểu hiện của IFI27, IFI44, IFITM3, FCER1A và ISG15 đã được cho là liên quan đến sinh bệnh học của RSV. Chúng tôi kết luận rằng IFI27, IFI44, IFITM3, FCER1A và ISG15 có thể đóng vai trò trong RSV. Phát hiện của chúng tôi có thể góp phần vào việc phát triển các chỉ số sinh học tiềm năng mới, tiết lộ sinh bệnh học tiềm ẩn và cũng xác định các mục tiêu điều trị mới cho RSV.
Từ khóa
#Virus hợp bào hô hấp #gen gây bệnh #yếu tố phiên mã #viêm tiểu phế quản #phân tích làm giàu GO và KEGGTài liệu tham khảo
Lee WJ, Kim YJ, Kim DW, Lee HS, Lee HY, Kim K. Complete genome sequence of human respiratory syncytial virus genotype a with a 72-nucleotide duplication in the attachment protein G gene. J Virol. 2012;86(24):13810–1.
Zhang Y, Zhuochao L. Analysis of clinical characteristics and therapy in respiratory syncytial virus acute lower respiratory infection. J Pediatr Pharmacy. 2015;21(12):15-9.
Arguedasflatts YN, Capistrán MA, Christen JA, Noyola DE. An analysis of the interaction between influenza and respiratory syncytial virus based on acute respiratory infection records. arXiv e-prints. 2013:arXiv:1312.0594.
Faghihloo E, Rezaie F, Salimi V, Naseri M, Mamishi S, Mahmoodi M, et al. Molecular epidemiology of human respiratory syncytial virus in Iran. Acta Virol. 2011;55(1):81–3.
Sigurs N, Gustafsson PM, Bjarnason R, Lundberg F, Schmidt S, Sigurbergsson F, et al. Severe respiratory syncytial virus bronchiolitis in infancy and asthma and allergy at age 13. Am J Respir Crit Care Med. 2005;171(2):137–41.
Zhang L, Peeples ME, Boucher RC, Collins PL, Pickles RJ. Respiratory syncytial virus infection of human airway epithelial cells is polarized, specific to ciliated cells, and without obvious cytopathology. J Virol. 2002;76(11):5654–66.
de Steenhuijsen Piters WA, Heinonen S, Hasrat R, Bunsow E, Smith B, Suarez-Arrabal MC, et al. Nasopharyngeal microbiota, host Transcriptome, and disease severity in children with respiratory syncytial virus infection. Am J Respir Crit Care Med. 2016;194(9):1104–15.
Boyce TG, Mellen BG, Mitchel EF Jr, Wright PF, Griffin MR. Rates of hospitalization for respiratory syncytial virus infection among children in medicaid. J Pediatr. 2000;137(6):865–70.
Garcia CG, Bhore R, Soriano-Fallas A, Trost M, Chason R, Ramilo O, et al. Risk factors in children hospitalized with RSV bronchiolitis versus non-RSV bronchiolitis. Pediatrics. 2010;126(6):e1453–60.
Madi N, Chehadeh W, Asadzadeh M, Al-Turab M, Al-Adwani A. Analysis of genetic variability of respiratory syncytial virus groups a and B in Kuwait. Arch Virol. 2018;163(9):2405–13.
Cheriyath V, Leaman DW, Borden EC. Emerging roles of FAM14 family members (G1P3/ISG 6-16 and ISG12/IFI27) in innate immunity and cancer. J Interferon Cytokine Res. 2011;31(1):173–81.
Martensen PM, Sogaard TM, Gjermandsen IM, Buttenschon HN, Rossing AB, Bonnevie-Nielsen V, et al. The interferon alpha induced protein ISG12 is localized to the nuclear membrane. Eur J Biochem. 2001;268(22):5947–54.
Parker N, Porter AC. Identification of a novel gene family that includes the interferon-inducible human genes 6-16 and ISG12. BMC Genomics. 2004;5(1):8.
Rosebeck S, Leaman DW. Mitochondrial localization and pro-apoptotic effects of the interferon-inducible protein ISG12a. Apoptosis. 2008;13(4):562–72.
Mihalich A, Vigano P, Gentilini D, Borghi MO, Vignali M, Busacca M, et al. Interferon-inducible genes, TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) and interferon inducible protein 27 (IFI27) are negatively regulated in leiomyomas: implications for a role of the interferon pathway in leiomyoma development. Gynecol Endocrinol. 2012;28(3):216–9.
Hsieh WL, Huang YH, Wang TM, Ming YC, Tsai CN, Pang JH. IFI27, a novel epidermal growth factor-stabilized protein, is functionally involved in proliferation and cell cycling of human epidermal keratinocytes. Cell Prolif. 2015;48(2):187–97.
Li S, Xie Y, Zhang W, Gao J, Wang M, Zheng G, et al. Interferon alpha-inducible protein 27 promotes epithelial-mesenchymal transition and induces ovarian tumorigenicity and stemness. J Surg Res. 2015;193(1):255–64.
Labrada L, Liang XH, Zheng W, Johnston C, Levine B. Age-dependent resistance to lethal alphavirus encephalitis in mice: analysis of gene expression in the central nervous system and identification of a novel interferon-inducible protective gene, mouse ISG12. J Virol. 2002;76(22):11688–703.
Fjaerli HO, Bukholm G, Krog A, Skjaeret C, Holden M, Nakstad B. Whole blood gene expression in infants with respiratory syncytial virus bronchiolitis. BMC Infect Dis. 2006;6:175.
Hallen LC, Burki Y, Ebeling M, Broger C, Siegrist F, Oroszlan-Szovik K, et al. Antiproliferative activity of the human IFN-alpha-inducible protein IFI44. J Interferon Cytokine Res. 2007;27(8):675–80.
Hu JG, Fu Y, Xu JJ, Ding XP, Xie HQ, Li-Ling J. Altered gene expression profile in a rat model of gentamicin-induced ototoxicity and nephrotoxicity, and the potential role of upregulated Ifi44 expression. Mol Med Rep. 2017;16(4):4650–8.
McDonald JU, Kaforou M, Clare S, Hale C, Ivanova M, Huntley D, et al. A simple screening approach to prioritize genes for functional analysis identifies a role for interferon regulatory factor 7 in the control of respiratory syncytial virus disease. mSystems. 2016;1(3):e00051.
Bailey CC, Kondur HR, Huang IC, Farzan M. Interferon-induced transmembrane protein 3 is a type II transmembrane protein. J Biol Chem. 2013;288(45):32184–93.
Everitt AR, Clare S, McDonald JU, Kane L, Harcourt K, Ahras M, et al. Defining the range of pathogens susceptible to Ifitm3 restriction using a knockout mouse model. PLoS One. 2013;8(11):e80723.
Pang J, Taylor GR, Munroe DG, Ishaque A, Fung-Leung WP, Lau CY, et al. Characterization of the gene for the human high affinity IgE receptor (Fc epsilon RI) alpha-chain. J Immunol (Baltimore, Md : 1950). 1993;151(11):6166–74.
Knudson CJ, Varga SM. The relationship between respiratory syncytial virus and asthma. Vet Pathol. 2015;52(1):97–106.
Sledz CA, Holko M, de Veer MJ, Silverman RH, Williams BR. Activation of the interferon system by short-interfering RNAs. Nat Cell Biol. 2003;5(9):834–9.
Sadler AJ, Williams BR. Interferon-inducible antiviral effectors. Nat Rev Immunol. 2008;8(7):559–68.
Au WC, Moore PA, Lowther W, Juang YT, Pitha PM. Identification of a member of the interferon regulatory factor family that binds to the interferon-stimulated response element and activates expression of interferon-induced genes. Proc Natl Acad Sci U S A. 1995;92(25):11657–61.
Gonzalez-Sanz R, Mata M, Bermejo-Martin J, Alvarez A, Cortijo J, Melero JA, et al. ISG15 is Upregulated in respiratory syncytial virus infection and reduces virus growth through protein ISGylation. J Virol. 2016;90(7):3428–38.