Integrativna več-omska analiza genetskih dejavnikov za debelost pri človeku

Tori, Kaja (avtor), Kunej, Tanja (mentor)

Debelost je kompleksna kronična bolezen, na razvoj katere vplivajo številni genetski in okoljski dejavniki. Predstavlja pomemben dejavnik tveganja za razvoj številnih kroničnih bolezni, zato je razumevanje njenih molekularnih mehanizmov ključnega pomena. Ker genetska osnova debelosti kljub številnim raziskavam še vedno ni v celoti pojasnjena, je bil namen magistrske naloge z uporabo pozicijske genomske integracije podatkov različnih omskih ravni identificirati zanesljivejše kandidatne gene, povezane z debelostjo pri človeku, in ovrednotiti njihov biološki pomen. S pomočjo iskalnih nizov smo pregledali literaturo na področju genomike (raven DNA), vključno s pogostimi in redkimi različicami, transkriptomike, epigenomike in proteomike. Pridobili smo 23 študij, ki so ustrezale zastavljenim vključitvenim kriterijem. Izvedli smo pozicijsko genomsko integracijo podatkov različnih omskih ravni, s katero smo odkrili tri značilne intervale, v katerih sta se nahajala kandidatna gena ABCG1 in LGALS3BP, ter 126 nominalno značilnih intervalov, ki so zajemali 115 različnih genov. Z analizo genomske razporeditve smo ugotovili, da se jih največ nahaja na kromosomu 1, z analizo obogatitve bioloških poti pa smo opredelili njihovo povezanost z vnetnimi procesi, imunskim odzivom, celično signalizacijo in presnovo. S pozicijsko genomsko integracijo podatkov posameznih omskih ravni smo določili skupno 2527 značilnih intervalov, v katerih se je nahajalo 263 različnih genov. Največ teh genov se nahaja na kromosomu X. Gena ABCG1 in LGALS3BP sta se pojavila vsak na dveh omskih ravneh, kar ju dodatno uvršča med zanesljivejša kandidatna gena za debelost. Za 263 genov smo izdelali in analizirali mrežo proteinskih interakcij (PPI), s katero smo razkrili značilno obogatitev povezav med proteini, določili ključna interakcijska vozlišča in funkcionalne module, povezane predvsem s prenosom kisika, aktivacijo komplementa in uravnavanjem shranjevanja lipidov. Vključenost kandidatnih genov za debelost v različne medsebojno povezane biološke procese dodatno podpira kompleksno in večfaktorsko naravo bolezni. Predlagani kandidatni geni predstavljajo izhodišče za nadaljnje funkcionalne raziskave in lahko prispevajo k boljšemu razumevanju molekularnih mehanizmov debelosti.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: debelost pri človeku, integracija podatkov različnih omskih ravni, pozicijska genomska integracija, genetski dejavniki, genomika, transkriptomika, epigenomika, proteomika
• Vrsta gradiva: Magistrsko delo/naloga
• Organizacija: BF - Biotehniška fakulteta
• Leto izida: 2026
• PID: 20.500.12556/RUL-190399
• Datum objave v RUL: 28.10.2026

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik
• Naslov: Integrative multi-omics analysis of genetic factors contributing to obesity in humans

Izvleček

Obesity is a complex chronic disease influenced by numerous genetic and environmental factors. It is a major risk factor for various chronic diseases, making an understanding of its molecular mechanisms essential. Despite extensive research, the genetic basis of obesity remains incompletely understood. Therefore, this master's thesis aimed to identify more robust candidate genes associated with human obesity through positional genomic integration of data from different omics levels and to assess their biological significance. Using predefined search strings, we reviewed the literature on genomics (DNA level), including common and rare variants, transcriptomics, epigenomics, and proteomics. A total of 23 studies met the inclusion criteria. Positional genomic integration of data from different omics levels identified three significant intervals containing the candidate genes ABCG1 and LGALS3BP, as well as 126 nominally significant intervals encompassing 115 distinct genes. Genomic distribution analysis revealed that most of these genes were located on chromosome 1, while biological pathway enrichment analysis indicated their involvement in inflammatory processes, immune responses, cell signaling, and metabolism. Integration of data from individual omics levels identified 2,527 significant intervals encompassing 263 distinct genes, most of which were located on chromosome X. The genes ABCG1 and LGALS3BP were each identified at two omics levels, further supporting their status as robust candidate genes for obesity. A protein–protein interaction (PPI) network was constructed and analyzed for the 263 genes, revealing significant enrichment of protein–protein interactions, key interaction hubs, and functional modules primarily associated with oxygen transport, complement activation, and regulation of lipid storage. The involvement of obesity candidate genes in interconnected biological processes further supports the complex, multifactorial nature of the disease. The proposed candidate genes provide a basis for further functional investigations and may contribute to a better understanding of the molecular mechanisms underlying obesity.

• Ključne besede: human obesity, integration of data across different omics levels, positional genomic integration, genetic factors, genomic, transcriptomic, epigenomic, proteomic