A bioinformatics analysis for unveiling novel long noncoding RNAs and their regulatory impact on key genes associated with vitiligo

Витилиго – заболевание кожи, истинные причины которого медицине неизвестны – предполагает постепенное исчезновение меланоцитов, вызывающее депигментацию кожи. Существуют данные о связи длинных некодирующих РНК (lncRNA) с регуляцией иммунитета. Для проверки гипотезы об аутоиммунном происхождении этого состояния кожи проведен подробный анализ транскрипции lncRNA в случаях витилиго. Целью является выяснение молекулярного ландшафта экспрессии генов путем анализа профилей экспрессии генов в коже при витилиго и в нормальной коже. Два типа данных, результаты RNA-seq секвенирования и ДНК-микрочипов, были тщательно исследованы для идентификации дифференциально экспрессируемых генов (DEG) и днРНК ((DE-lncRNA), связанных с развитием витилиго. Анализ функционального обогащения выявил биологические процессы и пути, на которые влияют дисрегулируемые гены. Обнаружены сложные процессы, такие как биосинтез меланина и меланогенез, проливающие свет на сложные регуляторные сети, участвующие в пигментации и иммунных реакциях. Анализ белок-белкового взаимодействия выявил значительно сниженную экспрессию генов-концентраторов, включая TYRP1, MLANA, MC1R, SLC45A2, PAX3, TYR, DCT, OCA2, PMEL и SOX10, выявлены функциональные связи между идентифицированными генами-концентраторами в сети. Анализ данных РНК-секвенирования выявил DE-lncRNA, что подчеркивает регуляторную роль lncRNA при витилиго. Более того, корреляционный анализ между экспрессией lncRNA и ключевыми генами, связанными с меланогенезом (OCA2, TYRP1 и PMEL), выявил новые регуляторные lncRNA, такие как CRTC3-AS1, LCMT1-AS1, LINC02178, способствующие развитию витилиго. Кроме того, генные сети lncRNA, построенные на основе ключевых генов, связанных с меланоцитами, позволили понять молекулярные взаимоотношения, имеющие отношение к витилиго. В целом, это исследование дает всестороннее понимание патогенеза витилиго, определяет потенциальные терапевтические цели и закладывает основу для будущих исследований в этой важной области.