Зміна експресії генів у гліальних пухлинах головного мозку людини - Автореферат

Сучасна картина молекулярних основ пухлин головного мозку людини відображає комплексну взаємодію між численними генетичними подіями, включаючи хромосомні аномалії, активацію протоонкогенів, інактивацію генів-супресорів пухлин, аберантну експресію факторів росту і їхніх рецепторів. Ромоданова АМН України (Київ) - «Дослідження генетичних змін у гліомах різного ступеня злоякісності та зіставлення із клінічними та імунологічними проявами захворювання»; з Центром ембріональних тканин «ЭМЦЕЛЛ» (Київ) - «Отримання зразків ембріональних тканин людини для проведення генно-інженерних робіт»; з Центром ресурсів і баз даних Німецького проекту «Геном людини» (Resource Zentrum/Primary Data Base, German Human Genom Project; RZPD) (Берлін) - «Determination of genetic alterations associated with initiation or progression of human brain astrocytic tumors» («Дослідження генетичних змін, які повязані з ініціюванням та прогресією астроцитарних пухлин головного мозку людини»). Для досягнення цієї мети були поставлені такі завдання: 1) ідентифікувати гени, що змінюють свою експресію в гліальних пухлинах головного мозку людини за допомогою диференційної гібридизації КДНК-бібліотеки головного мозку ембріона людини і КДНК-бібліотеки головного мозку немовляти з пробами тотальних КДНК головного мозку і мультиформної гліобластоми; Методи дослідження - для визначення генів, що змінюють експресію в гліальних пухлинах головного мозку людини використовували метод диференційної гібридизації «грид» КДНК-бібліотеки головного мозку новонародженого і КДНК-бібліотеки головного мозку ембріона людини з пробами тотальних КДНК пухлин і головного мозку дорослої людини. У результаті диференційної гібридизації «грид» КДНК-бібліотеки головного мозку ембріона людини і КДНК-бібліотеки головного мозку немовляти з пробами тотальних КДНК анапластичної астроцитоми, гліобластоми, головного мозку дорослої людини і головного мозку ембріона було відібрано більше трьохсот клонів.У результаті диференційної гібридизації «грид» КДНК-бібліотеки головного мозку ембріона людини і бібліотеки головного мозку новонародженої людини з тотальними пробами КДНК анапластичної астроцитоми, гліобластоми, нормального головного мозку дорослої людини й ембріонального головного мозку людини було відібрано близько чотирьохсот клонів, що показали зміни в силі гібридизаційного сигналу (рис. У результаті дот-гібридизації плазмідної ДНК із пробами тотальних КДНК анапластичної астроцитоми, гліобластоми, головного мозку дорослої людини, головного мозку ембріона були відібрані клони ICRFP507G1815, ICRFP507М243 і COLUP553I0714, що мали більш інтенсивний сигнал із пробою КДНК гліобластоми порівняно з КДНК головного мозку дорослої людини (рис. У той час, як при первинному скринінгу і дот-гібридизації плазмідної ДНК із пробами тотальних КДНК клони ICRFP507G1815, COLUP553Р2336, ICRFP507М243, ICRFP507Н2345, COLUP553P2336, COLUP553J2484 і COLUP553I0714 мали більш інтенсивний сигнал із КДНК гліобластоми порівняно з КДНК головного мозку дорослої людини, Нозерн-аналіз із використанням КДНК рибосомних РНК як гібридизаційних проб не показав диференційної гібридизації РРНК у пухлинах і нормальному головному мозку дорослої людини. Серед клонів, що показали підвищений гібридизаційний сигнал при первинному скринінгу КДНК бібліотеки головного мозку ембріона людини з пробою КДНК анапластичної астроцитоми порівняно з пробою КДНК головного мозку дорослої людини, було відібрано також клон ICRFP507I0511, КДНК вставка якого мала гомологію з МРНК аполіпопротеїну Е. Клон ICRFP507L1033 із КДНК вставкою, що є гомологічною гену куліну-1, було відібрано у результаті первинного скринінгу КДНК бібліотеки головного мозку ембріона людини гібридизацією з пробою КДНК анапластичної астроцитоми і пробою КДНК головного мозку дорослої людини як потенційний ген-супресор пухлин.За допомогою методу диференційної гібридизації «грид» КДНК високої щільності ідентифіковано 23 нуклеотидні послідовності, експресія яких змінюється в гліальних пухлинах головного мозку людини. Участь DBPB у стимуляції деяких генів у активованих ендотеліальних клітинах як транс-фактора тромбіну дозволяє припустити, що активація гена DBPB повязана з гіперплазією судинного ендотелію в астроцитарних пухлинах. Ген ZFM1/SF1 кодує білок, який бере участь у негативній модуляції транскрипції факторів, асоційованих із РНК-полімеразою II, і може спричиняти координовану зміну експресії генів у різних ланках клітинних процесів. Отримано дані про істотно знижений вміст МРНК TSC-22 у пухлинах головного мозку, що, поряд з описаними в літературі іншими даними, свідчить про потенційну супресорну роль цього гена в пухлинному процесі. Ген HC gp-39 може бути молекулярним маркером при дослідженні злоякісної прогресії астроцитарних гліом чи ідентифікації гліобластом серед інших пухлин головного мозку людини.

Основний зміст

1. За допомогою методу диференційної гібридизації «грид» КДНК високої щільності ідентифіковано 23 нуклеотидні послідовності, експресія яких змінюється в гліальних пухлинах головного мозку людини.

2. Виявлено нагромадження поліаденільованих мітохондріальних і цитоплазматичних РРНК, а також гетеродисперсних РНК, що містять Alu-повтори, що свідчить про аномалії синтезу, деградації і процесингу РНК у пухлинних клітинах. Дерегуляція цих процесів може зумовлювати прогресію астроцитом у гліобластоми.

3. Встановлено підвищення експресії гена транскрипційного фактора DBPB (ДНК-звязувального білка В) в астроцитарних пухлинах різного ступеня злоякісності. Участь DBPB у стимуляції деяких генів у активованих ендотеліальних клітинах як транс-фактора тромбіну дозволяє припустити, що активація гена DBPB повязана з гіперплазією судинного ендотелію в астроцитарних пухлинах.

4. Вперше виявлено активацію експресії генів ZFM1/SF1 та Id-4 в анапластичних астроцитомах. Ген ZFM1/SF1 кодує білок, який бере участь у негативній модуляції транскрипції факторів, асоційованих із РНК-полімеразою II, і може спричиняти координовану зміну експресії генів у різних ланках клітинних процесів. Ген Id-4 належить до родини регуляторів клітинної диференціації, проліферації і апоптозу, його активація, ймовірно, повязана з дедиференціацією трансформованих астроцитарних клітин.

5. Вперше досліджено експресію гена куліну-1 в гліальних пухлинах головного мозку людини на рівні МРНК. Встановлене зниження експресії гена куліну-1 у астроцитарних пухлинах різного ступеня злоякісності, можливо, повязане з порушеннями клітинного циклу.

6. Отримано дані про істотно знижений вміст МРНК TSC-22 у пухлинах головного мозку, що, поряд з описаними в літературі іншими даними, свідчить про потенційну супресорну роль цього гена в пухлинному процесі.

7. Показано підвищення експресії гена HC gp-39 в анапластичній астроцитомі та мультиформній гліобластомі. Ген HC gp-39 може бути молекулярним маркером при дослідженні злоякісної прогресії астроцитарних гліом чи ідентифікації гліобластом серед інших пухлин головного мозку людини.

8. Виявлений поліморфізм експресії генів у різних зразках пухлин одного і того ж ступеня злоякісності відображає гетерогенність шляхів виникнення і прогресії астроцитарних гліом.

Перелік наукових праць, опублікованих за темою дисертації

1. Дмитренко В.В., Гарифулин О.М., Шостак Е.А., Смикодуб А.Н., Кавсан В.М. Характеристика различных типов МРНК, экспрессирующихся в головном мозге человека // Цитология и генетика. - 1996. - Т.30, №5. - С. 41-47.

2. Дмитренко В.В., Шостак К.О., Гаріфулін О.М., Зозуля Ю.П., Кавсан В.М. Зміни експресії генів у клітинах астроцитом головного мозку людини // Экспериментальная онкология. - 1998. - Т.20, №3-4. - С. 191-197.

3. Шостак К.О., Дмитренко В.В., Гарифулін О.М., Розуменко В.Д., Хоменко О.В., Зозуля Ю.П., Цехетнер Г., Кавсан В.М. Потенційна супресорна роль гена TSC-22 в пухлинах головного мозку людини // Біополімери і клітина. - 2001. - Т.17, №2. - С. 152-159.

4. Кавсан В.М., Дмитренко В.В., Шостак К.О., Марусик А.М., Зозуля Ю.П. Молекулярна генетика гліом // Генетика і селекція на межі тисячоліть. - К.: Логос, 2001. - Т.1. - С. 333-351.

5. Kavsan V.M., Dmitrenko V.V., Garifulin O.V., Shostak K. Identification of differentially expressed genes in gliomas // XV Meting European Association for Cancer Research. - Stockholm (Sweden). - 1998. - P.195.

6. Kavsan V., Dmitrenko V., Shostak K., Garifulin O., Homenko, Zozulya Yu. Increased expression of heterodisperse Alu-containing transcripts in glioblastoma multiforme // The 10th European Cancer Conference. - Vienna (Austria). - 1999. - P.119.

7. Дмитренко В.В., Марусик А.М., Шостак Е.А., Хоменко А.В., Розуменко В.Д., Зозуля Ю.П., Кавсан В.М. Изменения экспрессии генов в опухолях головного мозга человека // Онкология-2000, Тезисы II съезда онкологов стран СНГ. - Киев (Украина). - 2000, №187.

8. Kavsan V., Dmitrenko V., Shostak K., Garifulin O., Zehetner G., Homenko O., Gridina N., Zozulya Yu. Changes of gene expression associated with initiation or progression of human brain astrocytic tumours // XVI Meting European Association for Cancer Research. - Halkidiki-Hellas (Greece). - 2000. - P.63-64.

9. Shostak K.O., Garifulin O.M., Dmitrenko V.V., Kavsan V.M. Gene expression changes in human glial tumors // Conference for students, PHD students and young scientists. - Kyiv (Ukraine). - 2001. - P.167.

Размещено на .ru