Evolutionary study of oncogenes and tumor suppressor genes in breast carcinoma
- 1Department of Bioinformatics, University of Okara, Okara, Pakistan
- 2Department of Bioinformatics, University of Okara, Okara, Pakistan; Corresponding address: Department of Bioinformatics, University of Okara, Okara, Pakistan.
- 3Department of Zoology, Faculty of Life Sciences, University of Okara, Okara, Pakistan
Abstract
أهداف البحث: ينطوي السرطان على تكاثر الخلايا وهجرتها بصورة غير طبيعية في أنحاء الجسم. وتؤدي التغيرات الجينية في سرطان الثدي الوراثي إلى تنشيط الجينات المُسرطِنة، مما ينتج عنه تأثيرات كسب الوظيفة. هدفت هذه الدراسة إلى إجراء تحليل تطوري لعائلات الجينات المُسرطِنة والجينات الكابحة للأورام المرتبطة بسرطان الثدي لدى الإنسان وأنواع أخرى، واستكشاف صلتها المحتملة بسرطان الثدي. طرق البحث: استُرجعت بيانات تسلسلات البروتينات من قاعدتي بيانات متصفح جينوم إنسمبل والمركز الوطني لمعلومات التقانة الحيوية. وأُجريت عمليات بحث باستخدام أداة بلاست للحصول على تسلسلات «فاستا» للفقاريات المختارة. ثم أُجريت محاذاة متعددة للتسلسلات باستخدام أداة كلستال دبليو ضمن برنامج ميغا إكس، قبل إنشاء أشجار تطورية بطريقة تجميع الجار وبصيغة دائرية. وقُيِّمت متانة الأشجار بتحليل الإقلاع باستخدام 500 تكرار زائف. النتائج: من بين 11 جيناً مُسرطِناً، كان لكل من CBLC وJUN نظيران جينيان متوازيان، ولكل من BCL3 وDDX6 وFEV وMYB وKARAS وLCK وNUP214 وMPL خمسة نظائر، في حين لم يكن للجين TFG نظائر متوازية. وتحدد هذه العائلات الجينية شبكات وظيفية تشمل تنظيم النسخ، وشلالات الإشارات، ونشاط المستقبلات، ومعالجة الحمض النووي الريبي، وجميعها تؤثر في التسبب بسرطان الثدي. ومن بين 10 جينات كابحة للأورام، كان لكل من CDH1 وJAK2 وPML وPTEN وGPC3 وSOCS1 خمسة نظائر متوازية، ولكل من EXT1 وWRN أربعة نظائر، وللجين NPM1 نظيران، بينما كان للجين VHL نظير واحد. وترتبط هذه النظائر بوظائف جزيئية ضرورية لكبح الأورام والمحافظة على الاتزان الداخلي للخلايا. وأظهر التحليل التطوري أن جميع الجينات تشترك في أصول تطورية مشتركة ضمن السلالات الفقارية. الاستنتاجات: يختلف عدد النظائر الجينية المتوازية للجينات المُسرطِنة والجينات الكابحة للأورام؛ إذ تمتلك بعض الجينات نظائر متعددة، بينما يمتلك بعضها الآخر، مثل TFG وVHL، عدداً محدوداً منها أو لا يمتلك أي نظير. وتبرز الأشجار التطورية التي أُنتجت في هذه الدراسة العلاقات التطورية بين الفقاريات. Abstract: Objectives: Cancer involves abnormal cell proliferation and migration throughout the body. Genetic changes occurring in hereditary breast cancer led to the activation of oncogenes, resulting in gain-of-function effects. This study was designed to conduct a phylogenetic analysis of breast cancer-related oncogenes and tumor suppressor genes families in humans relevant to different species and their potential against breast cancer. Methods: The protein sequence data were retrieved from Ensembl Genome Browser and NCBI databases. BLAST searches were performed to obtain FASTA sequences of selected vertebrates. Multiple sequence alignment was conducted using ClustalW in MEGA X, followed by the construction of neighbor-joining phylogenetic trees in circular format. Tree robustness was assessed through bootstrap analysis with 500 pseudoreplicates. Results: Among the eleven oncogenes, the CBLC and JUN gene has two paralogues, BCL3, DDX6, FEV, MYB, KARAS, LCK, NUP214 and MPL had 5, while TFG have no paralogues. These gene families determine functional networks including transcriptional regulation, signaling cascades, receptors activity, and RNA processing, all influence breast cancer pathogenesis. In the 10 tumor suppressor genes, the CDH1, JAK2, PML, PTEN, GPC3, SOCS1, gene had 5 paralogues, EXT1 and WRN gene has 4, NPM1 has 2, VHL has 1 paralogue. These paralogues show corresponding molecular functions vital for tumor suppression and cellular homeostasis. The phylogenetic analysis exposed all studied genes share common evolutionary source in vertebrate lineage. Conclusions: In conclusion, variability in paralogue numbers among oncogenes and tumor suppressor genes, with some genes having multiple paralogues and others, like TFG and VHL , having few or none was found. Phylogenetic trees highlighted evolutionary relationships among vertebrates.
Related
- TRIM3 functions as a tumor suppressor and predicts prognosis in triple-negative breast cancer: a multi-omics study with clinical cohort validation
- Ascorbate is a physiological tumor suppressor metabolite in leukemia
- LncRNA A1BGAS1 Serves as a Tumor Suppressor in Non-Small Cell Lung Cancer by Modulating the Expression of miR-3942-5P.
- Tumor suppressor-like mutations mark a dosage-constrained dependency in leukemia
- FXYD6 functions as a tumor suppressor in lung adenocarcinoma via the OIP5-AS1/miR-4735-3p/FXYD6 axis
BibTeX
@article{amnanazir2026evolutionary,
title = {{Evolutionary study of oncogenes and tumor suppressor genes in breast carcinoma}},
author = {Amna Nazir, BS and Sadaf Ambreen, PhD and Yasir Nawaz, PhD},
journal = {Journal of Taibah University Medical Sciences},
year = {2026},
month = oct,
doi = {10.1016/j.jtumed.2026.07.012},
url = {https://doi.org/10.1016/j.jtumed.2026.07.012},
note = {CC BY},
}
RIS
TY - JOUR
TI - Evolutionary study of oncogenes and tumor suppressor genes in breast carcinoma
AU - Amna Nazir, BS
AU - Sadaf Ambreen, PhD
AU - Yasir Nawaz, PhD
PY - 2026
DA - 2026/10/24
JO - Journal of Taibah University Medical Sciences
DO - 10.1016/j.jtumed.2026.07.012
UR - https://doi.org/10.1016/j.jtumed.2026.07.012
AB - أهداف البحث: ينطوي السرطان على تكاثر الخلايا وهجرتها بصورة غير طبيعية في أنحاء الجسم. وتؤدي التغيرات الجينية في سرطان الثدي الوراثي إلى تنشيط الجينات المُسرطِنة، مما ينتج عنه تأثيرات كسب الوظيفة. هدفت هذه الدراسة إلى إجراء تحليل تطوري لعائلات الجينات المُسرطِنة والجينات الكابحة للأورام المرتبطة بسرطان الثدي لدى الإنسان وأنواع أخرى، واستكشاف صلتها المحتملة بسرطان الثدي. طرق البحث: استُرجعت بيانات تسلسلات البروتينات من قاعدتي بيانات متصفح جينوم إنسمبل والمركز الوطني لمعلومات التقانة الحيوية. وأُجريت عمليات بحث باستخدام أداة بلاست للحصول على تسلسلات «فاستا» للفقاريات المختارة. ثم أُجريت محاذاة متعددة للتسلسلات باستخدام أداة كلستال دبليو ضمن برنامج ميغا إكس، قبل إنشاء أشجار تطورية بطريقة تجميع الجار وبصيغة دائرية. وقُيِّمت متانة الأشجار بتحليل الإقلاع باستخدام 500 تكرار زائف. النتائج: من بين 11 جيناً مُسرطِناً، كان لكل من CBLC وJUN نظيران جينيان متوازيان، ولكل من BCL3 وDDX6 وFEV وMYB وKARAS وLCK وNUP214 وMPL خمسة نظائر، في حين لم يكن للجين TFG نظائر متوازية. وتحدد هذه العائلات الجينية شبكات وظيفية تشمل تنظيم النسخ، وشلالات الإشارات، ونشاط المستقبلات، ومعالجة الحمض النووي الريبي، وجميعها تؤثر في التسبب بسرطان الثدي. ومن بين 10 جينات كابحة للأورام، كان لكل من CDH1 وJAK2 وPML وPTEN وGPC3 وSOCS1 خمسة نظائر متوازية، ولكل من EXT1 وWRN أربعة نظائر، وللجين NPM1 نظيران، بينما كان للجين VHL نظير واحد. وترتبط هذه النظائر بوظائف جزيئية ضرورية لكبح الأورام والمحافظة على الاتزان الداخلي للخلايا. وأظهر التحليل التطوري أن جميع الجينات تشترك في أصول تطورية مشتركة ضمن السلالات الفقارية. الاستنتاجات: يختلف عدد النظائر الجينية المتوازية للجينات المُسرطِنة والجينات الكابحة للأورام؛ إذ تمتلك بعض الجينات نظائر متعددة، بينما يمتلك بعضها الآخر، مثل TFG وVHL، عدداً محدوداً منها أو لا يمتلك أي نظير. وتبرز الأشجار التطورية التي أُنتجت في هذه الدراسة العلاقات التطورية بين الفقاريات. Abstract: Objectives: Cancer involves abnormal cell proliferation and migration throughout the body. Genetic changes occurring in hereditary breast cancer led to the activation of oncogenes, resulting in gain-of-function effects. This study was designed to conduct a phylogenetic analysis of breast cancer-related oncogenes and tumor suppressor genes families in humans relevant to different species and their potential against breast cancer. Methods: The protein sequence data were retrieved from Ensembl Genome Browser and NCBI databases. BLAST searches were performed to obtain FASTA sequences of selected vertebrates. Multiple sequence alignment was conducted using ClustalW in MEGA X, followed by the construction of neighbor-joining phylogenetic trees in circular format. Tree robustness was assessed through bootstrap analysis with 500 pseudoreplicates. Results: Among the eleven oncogenes, the CBLC and JUN gene has two paralogues, BCL3, DDX6, FEV, MYB, KARAS, LCK, NUP214 and MPL had 5, while TFG have no paralogues. These gene families determine functional networks including transcriptional regulation, signaling cascades, receptors activity, and RNA processing, all influence breast cancer pathogenesis. In the 10 tumor suppressor genes, the CDH1, JAK2, PML, PTEN, GPC3, SOCS1, gene had 5 paralogues, EXT1 and WRN gene has 4, NPM1 has 2, VHL has 1 paralogue. These paralogues show corresponding molecular functions vital for tumor suppression and cellular homeostasis. The phylogenetic analysis exposed all studied genes share common evolutionary source in vertebrate lineage. Conclusions: In conclusion, variability in paralogue numbers among oncogenes and tumor suppressor genes, with some genes having multiple paralogues and others, like TFG and VHL , having few or none was found. Phylogenetic trees highlighted evolutionary relationships among vertebrates.
SN - 1658-3612
ER -