Applying Protein-Protein Interactions and Complex Networks to Identify Novel Genes in Retinitis Pigmentosa Pathogenesis.
Applying Protein-Protein Interactions and Complex Networks to Identify Novel Genes in Retinitis Pigmentosa Pathogenesis.
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应用蛋白质 - 蛋白质相互作用和复杂的网络来鉴定色素性视网膜炎发病机理中的新基因。
DOI：
10.3390/ijms23073962
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发表时间：
2022-04-02
影响因子：
5.6
通讯作者：
Zheng JJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yoon SB;Ma YC;Venkat A;Liu CA;Zheng JJ
色素性视网膜炎（RP）是一种遗传性视网膜疾病，导致光感受器杆细胞萎缩。由于单个缺陷基因在同一疾病上收敛，我们假设RP的所有致病基因都属于一个复杂的网络。为了探索这一假设，我们对来自视网膜信息网络RetNet的161个RP基因进行了基因连接分析。然后我们检测了这些基因的蛋白质相互作用网络（PIN）。根据我们的假设，我们使用STRING直接连接了被识别的159个基因中的149个。为了揭示PIN和10个未被召回的基因之间的关系，我们开发了一种算法来确定将未被召回的基因连接到PIN的最佳候选基因，并鉴定了10个这样的基因。我们认为这十个基因的突变也可能导致RP；根据细胞位置和相关功能对已知的致病基因进行分析和分类，支持了这一观点。在所有已记录的基因中成功建立PIN和RP新基因的发现强烈表明在分子水平上导致该疾病的相互联系。此外，我们的计算基因搜索协议可以帮助识别基因和位点负责遗传疾病，不限于RP。
Retinitis Pigmentosa (RP) is a hereditary retinal disorder that causes the atrophy of photoreceptor rod cells. Since individual defective genes converge on the same disease, we hypothesized that all causal genes of RP belong in a complex network. To explore this hypothesis, we conducted a gene connection analysis using 161 genes attributed to RP, compiled from the Retinal Information Network, RetNet. We then examined the protein interaction network (PIN) of these genes. In line with our hypothesis, using STRING, we directly connected 149 genes out of the recognized 159 genes. To uncover the association between the PIN and the ten unrecalled genes, we developed an algorithm to pinpoint the best candidate genes to connect the uncalled genes to the PIN and identified ten such genes. We propose that mutations within these ten genes may also cause RP; this notion is supported by analyzing and categorizing the known causal genes based on cellular locations and related functions. The successful establishment of the PIN among all documented genes and the discovery of novel genes for RP strongly suggest an interconnectedness that causes the disease on the molecular level. In addition, our computational gene search protocol can help identify the genes and loci responsible for genetic diseases, not limited to RP.
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