مطالعه بیوانفورماتیکی ژن¬های دخیل در اختلالات ناباروری مردان
Abstract
فرآیند باروری در مردان شامل تولید اسپرم بالغ و رسیدن آن به تخمک و بارورسازی آن است. داشتن اسپرم کافی، داشتن منی کافی برای رساندن اسپرم به تخمک و داشتن اسپرم‌هایی با ریخت مناسب برای باروری تخمک ضروری است. اگر هر کدام از این شرایط فراهم نباشد، ناباروری را در پی خواهد داشت. ناباروري علل مختلفي دارد و در بسياري از بيماران، ناباروري ممكن است بيش از يك علت داشته باشد. علل شايع ناباروري عبارتند از غيرطبيعي بودن اسپرم، نارسايي تخمك و تخمك گذاري، چسبندگي¬هاي لگن، آندومتريوز، نارسايي لوله¬هاي فالوپ و مشكلات رحمي و در 5% تا 10% زوجين عامل بخصوصي را نمي¬توان به عنوان علت ناباروري تشخيص داد.
مواد و روش¬ها: در حالت کلی ناباروري مردانه درحدود 50% در زوج¬هاي نابارور وجود دارد. تقریبا در اکثر مواقع، ناباروری با مشکلات و نقص ژنتیکی از جمله جهش¬ها يا موتاسيون-هاي ژنی همراه است. علل ناباروری اعم از مشکلات اسپرم زایی، هورمونی و چاقی تا غیرطبیعی بودن سلول¬های جنسی، همگی می¬تواند به نوعی تحت تاثیر عوامل ژنتیکی باشد. با توجه به شناسايي تمام قطعات ساختار DNA انسان و ترتیب قرار گرفتن اسيدهاي نوکلئيک، امروزه مطالعه ژن¬ها از دیدگاه¬های مختلف برای تعیین مسئوليت¬ها و پيامدهاي ژن¬ها براي سلول و بدن انسان امکان پذیر شده است. اگر جهش يا موتاسيون به عنوان عاملي در تغيير ساختار DNA رخ دهد، می¬تواند عملکرد ژن و در نهایت عملکرد سلول، بافت و ارگان را تحت تاثیر قرار دهد. اکثر اين جهش¬ها، منجر به يک اتفاق ناگوار که همان بيماري است خواهد شد و در مورد سلول¬های جنسی بنا به مساعد بودن بدن هر فرد اين رخداد می¬تواند موجب ناباروری شود. لذا مطالعه بیوانفورماتیکی ژن¬های دخیل در باروری و تغییرات آن¬ها که منجر به ناباروری می شود، می¬تواند مفید باشد. ما در این پروژه با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی بر مبنای برنامه¬های کامپیوتری و الگوریتم¬های مورد نیاز، انواع ژن¬های مربوط به اختلالات ناباروری در مردان را مورد مطالعه و آنالیز قرار دادیم.
یافته¬ها: با توجه به نتایج حاصل از مقایسه و هم¬ترازی توالی¬های پروتئینی CATSPER1، CATSPER2، CATSPER3 و CATSPER4 با توالی¬های موجود در پایگاه¬های اطلاعات پروتئینی مشاهده کردیم که هر چهار پروتئین جزو خانواده بزرگ کانال¬های یونی هستند. داده¬های انرژی موتاسیون بدست آمده از foldX نشان می¬دهد که از 7 جایگاه شناسایی شده برای CATSPER1، جایگاه 494 مناسب برای جهش، جایگاه 512 خنثی و 5 جایگاه 449، 558، 605، 613 و 632 جایگاه¬های نامناسب برای جهش و به عبارت دیگر نقاط کلیدی در ساختار این پروتئین می¬باشند. همچنین از سه جایگاه شناسایی شده برای CATSPER2، جایگاه160 خنثی، 216 مساعد و 263 نقطه¬ی کلیدی برای این پروتئین می¬باشد.