ГС терморегуляции организма человека
ВВЕДЕНИЕ. Актуальность обусловлена тем, что по процессу терморегуляции накоплены огромные объёмы разрозненных экспериментальных генетических данных, которые нуждаются в дальнейшей систематизации и анализе, что необходимо для целостного понимания молекулярно-генетических механизмов терморегуляции. ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ГС И ЕЕ ФРАГМЕНТОВ. Общий вид реконструированной генной сети представлен на рисунке Ж.6. Генная сеть включала 469 генов, 473 белка, 265 микроРНК и 7018 взаимодействий между ними. Количество белков превышало количество генов, т.к., генная сеть содержала шесть генов, каждый из которых кодировал несколько белков за счет альтернативного сплайсинга, либо протеолитического расщепления белка-предшественника. На рисунке Ж.6 отдельно от всех объектов сети показаны гены, белки и микроРНК, имеющие наибольшее количество связей в сети.
Рисунок Ж.6 Общий вид генной сети терморегуляции организма человека, реконструированной с помощью системы ANDSystem. Генная сеть включает 469 генов, 473 белка, 265 микроРНК и 7018 взаимодействий между этими объектами. Отдельно от всех объектов сети показаны гены, белки и микроРНК, имеющие наибольшее количество связей в сети. Цифры в скобках обозначают количество связей в сети
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МЕТОДЫ РЕКОНСТРУКЦИИ. Реконструкцию генной сети осуществляли с помощью компьютерной системы ANDSystem (https://www-bionet.sysbio.cytogen.ru/and/cell/), предназначенной для автоматизированого извлечения знаний и фактов из текстов научных публикаций и баз данных биомедицинской направленности с использованием методов машинного обучения и искусственного интеллекта. ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ РЕКОНСТРУКЦИИ. Список генов человека, ассоциированных с терморегуляцией, формировали на основе запросов к базам данных Gene Ontology (https://geneontology.org/) и EntrezGene (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene).
ОПИСАНИЕ ГЕННОЙ СЕТИ. Генная сеть включает 469 генов, 473 белка, 265 микроРНК, содержит 7018 взаимодействий между объектами сети (генами, белками, микроРНК)
СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ БИОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ. Создана База знаний Termo_Reg_Human 1.0. (https://www.sysbio.ru/ThermoReg_Human/), содержащая информацию о генной сети терморегуляции человека. С использованием программного инструмента ANDVisio (модуля системы ANDSystem) проведена приоритизация каждого гена, белка и микроРНК, участвующих в терморегуляции организма человека по их функциональной нагруженности - количеству связей с другими объектами реконструированной генной сети. Установлено, что к числу ключевых объектов, имеющих наибольшее количество функциональных связей в генной сети терморегуляции человека относятся гены UCP1, VEGFA, PPARG, DDIT3, белки STAT3, JUN, VEGFA, TLR4, TNFA и микроРНК hsa-mir-335 и hsa-mir-26b. Выявлено обогащение генной сети терморегуляции генами, предковые варианты которых сформировались на эволюционных этапах появления одноклеточных организмов и дивергенции позвоночных.
УРОВЕНЬ НОВИЗНЫ, ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Реконструкция генной сети и идентификация ключевых генов, белков и микроРНК, контролирующих терморегуляцию человека, а также анализ эволюционных характеристик генов, участвующих в терморегуляции человека, выполнены впервые. Новые знания, полученные в ходе исследования, в дальнейшем могут быть использованы при разработке новых концепций возникновения эндотермии у животных разных таксонов, при создании математических моделей, предсказывающих динамику системы, а также в биомедицине при разработке новых подходов к профилактике и лечению заболеваний
НАУЧНАЯ ПУБЛИКАЦИЯ. Игнатьева Е.В., Деменков П.С., Богомолов А.Г., Иванов Р.А., Лашин С.А., Михайлова А.Д., Алексеева А.Е., Юдин Н.С. Генная сеть и база знаний по терморегуляции организма человека. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025;29(7):1009-1019. doi 10.18699/vjgb-25-106