VII Съезд биофизиков России
Краснодар, Россия
17-23 апреля 2023 г.
Главная
О Съезде
Организаторы
Программный комитет
Программа Съезда
Место проведения Съезда
Проживание
Оргвзносы
Основные даты
Регистрация
Публикации материалов Съезда
Молодежный конкурс
Контакты
Тезисы
English version
Партнеры Съезда
Правила оформления докладов

Программа Съезда

Секции и тезисы:

Биофизика сложных многокомпонентных систем. Математическое моделирование. Биоинформатика

Реконструкция генных сетей, ассоциированных с сахарным диабетом второго типа с помощью онлайн инструментов биоинформатики

Д.В. Захаров1*, Ю.Л. Орлов1

1.Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет);

* exsterol(at)gmail.com

Эпидемия сахарного диабета (СД) представляет вызов системе здравоохранения в мире. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в 1980 году на планете было около 150 миллионов человек, страдающих от СД, а в 2014 году — около 421 миллионов. К несчастью, положительная динамика заболеваемости за последние десятилетия не наблюдается, и уже сегодня можно сказать, что сахарный диабет является одним из самых распространённых и тяжёлых заболеваний. Сахарный диабет II типа (Type 2 diabetes) — хроническое неинфекционное, эндокринное заболевание, которое проявляется глубокими нарушениями липидного, белкового и углеводного обменов, связанного с абсолютным или же относительным дефицитом гормона, производимого поджелудочной железой. У пациентов с данным заболеванием поджелудочная железа продуцирует достаточное количество инсулина — гормона, регулирующего углеводный обмен в организме. Однако из-за нарушения метаболических реакций в ответ на действие инсулина возникает дефицит этого гормона. Поставлена задача сбора списка генов, ассоциированных с диабетом, реконструкции генной сети и разработки компьютерной модели заболевания

Генетическая предрасположенность к развитию сахарного диабета II типа обеспечивается набором генов, контролирующих чувствительность периферических тканей к инсулину и отвечающих, таким образом, за состояние инсулиновой резистентности, которая является первичной, приводя к необходимости повышенной секреции инсулина b–клетками островка поджелудочной железы и способствуя истощению их функциональной активности.

В последние годы собрано немало молекулярных данных, раскрывающих патогенетические механизмы развития СД и его осложнений. Описано более 100 генов, ассоциированных с риском развития этого заболевания, и продуктов, которые влияют на секрецию инсулина, адипогенез, инсулинорезистентность, однако для большинства генов точечные молекулярные механизмы участия в патогенезе СД2, окончательно не установлены.

Анализ молекулярно-генетических сетей позволяет выявить молекулярные взаимодействия, важные для развития СД и его осложнений. С помощью онлайн инструментов биоинформатики собран список генов, ассоциированных с диабетом и реконструирована генная сеть взаимодействий макромолекул.

Для этого были использованы такие базы данных, как OMIM (https://omim.org/) и GeneCards (https://www.genecards.org/). При анализе взаимодействий продуктов этих генов использовались такие ресурсы по реконструкции генных сетей, как STRING-DB (https://string-db.org/), Metascape (https://metascape.org/), GeneMANIA (https://genemania.org/). Для анализа категорий генных онтологий использовались ресурсы DAVID (Database for Annotation, Visualiзzation and Integrated Discovery, https://david.ncifcrf.gov/summary.jsp). Интеллектуальный анализ данных и текстов научных публикаций открывает новые возможности для обработки этой информации.

Reconstruction of gene networks associated with type 2 diabetes mellitus using online bioinformatics tools

D.V. Zakharov1*, Y.L. Orlov1

1.I.M. Sechenov First Moscow State Medical University;

* exsterol(at)gmail.com

The epidemic of diabetes mellitus (DM) is a challenge to the global health system. According to the World Health Organization (WHO), in 1980 there were about 150 million people on the planet suffering from diabetes, and in 2014 - about 421 million. Unfortunately, no positive dynamics of incidence over the past decades has been observed, and today we can already say that diabetes mellitus is one of the most common and serious diseases. Type 2 diabetes mellitus is a chronic non-infectious, endocrine disease, which is manifested by profound disorders of lipid, protein and carbohydrate metabolism associated with an absolute or relative deficiency of a hormone produced by the pancreas. In patients with this disease, the pancreas produces a sufficient amount of insulin, a hormone that regulates carbohydrate metabolism in the body. However, due to a violation of metabolic reactions in response to the action of insulin, a deficiency of this hormone occurs. The task was to collect a list of genes associated with diabetes, reconstruct the gene network and develop a computer model of the disease

The genetic predisposition to the development of type II diabetes mellitus is provided by a set of genes that control the sensitivity of peripheral tissues to insulin and are thus responsible for the state of insulin resistance, which is primary, leading to the need for increased secretion of insulin by pancreatic islet b-cells and contributing to the depletion of their functional activity.

In recent years, a lot of molecular data have been collected that reveal the pathogenetic mechanisms of the development of DM and its complications. More than 100 genes associated with the risk of developing this disease and products that affect insulin secretion, adipogenesis, and insulin resistance have been described, but for most genes, point molecular mechanisms of participation in the pathogenesis of T2DM have not been finally established.

Analysis of molecular genetic networks makes it possible to identify molecular interactions that are important for the development of DM and its complications. With the help of online bioinformatics tools, a list of genes associated with diabetes was compiled and a gene network of macromolecular interactions was reconstructed.

For this, databases such as OMIM (https://omim.org/) and GeneCards (https://www.genecards.org/) were used. When analyzing the interactions of the products of these genes, such gene network reconstruction resources as STRING-DB (https://string-db.org/), Metascape (https://metascape.org/), GeneMANIA (https://genemania .org/). To analyze the categories of gene ontologies, the DAVID resources (Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery, https://david.ncifcrf.gov/summary.jsp) were used. The intellectual analysis of data and texts of scientific publications opens up new possibilities for processing this information.


Докладчик: Захаров Д.В.
440
2023-02-16

Национальный комитет Российских биофизиков © 2022
National committee of Russian Biophysicists