Экспрессионный профиль микрорнк при меланоме кожи и меланоцитарных новообразованиях кожи
Эпигенетические механизмы регуляции канцерогенеза. Микрочипирование, биоинформационный анализ, клеточное культивирование и трансфекция. Анализ миграционной активности (scratch-test, анализ на зарастание "раны"). Динамика клеточного цикла, миграция клеток.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | диссертация |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.06.2018 |
| Размер файла | 6,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
2.2 Микрочипирование
Исследование экспрессионного профиля микроРНК проводили на системе GeneAtlas ™ Microarray компании (Affymetrix, Santa Clara, CA, USA) на базе микроРНК (miRBase Release 20). 8 мкл раствора очищенной РНК предварительно подвергались полиаденилированию и биотинилированию с использованием комплекта реагентов Affymetrix® Flash Tag™ Biotin HSR (Ref. 901913, Affymetrix, Santa Clara, CA, USA). Меченые биотином молекулы гибридизовались в течение 20 часов при 48°С на микрочипах в наборе Affymetrix® miRNA 4.1 ArrayStrip (Affymetrix, Santa Clara, USA). По окончании гибридизации чипы отмывались и окрашивались в автоматическом режиме на промывочной станции Fluidic Station (Ref. 902135) при помощи растворов из комплекта GeneChip® GeneAtlas™ HybridizationandStainModule (Ref. 902135, Affymetrix, SantaClara, CA, USA). На последнем этапе осуществлялась детекция интенсивности флуоресцентного свечения в ячейках микрочипа в модуле визуализации Imaging Stationсистемы GeneAtlas™ Microarray System. На протяжении эксперимента в работе были применены контроли качества: spike control oligos, контроли гибридизации. Контроль качества оценивался программным обеспечением автоматически на этапе детекции путем анализа флуоресцентного свечения из ячеек микрочипа, содержащих контрольные молекулы.
2.3 Биоинформационный анализ
Биоинформационный анализ сигнальных путей, регулируемые микроРНК, экспрессионый уровень которых был повышен в меланоме по сравнению с доброкачественными меланоцитарными новообразованиями кожи,проводили на базе веб-ресурса KEGG (Киотская классификация генов и геномов), который включен в веб-сервис DIANA miRPath v.3.0. (http://snf-515788.vm.okeanos.grnet.gr/) с использованием трех баз данных: TargetScan v.7.0, microT-CDS v.5.0 и TarBase v.7.0.
Для прогнозирования целевых генов-мишеней микроРНК-4286 были использованы 3 различные базы данных: TargetScan 7.0, miRWalk 2,0 miRTarBase v.4.5.
2.4 Клеточное культивирование и трансфекция
Клеточную линию меланомы BRO культивировали в питательной среде RPMI Medium 1640 с L-глутамином c добавлением фетальной бычьей сыворотки Fetal Bovine Serum. Культивирирование проводили в СО2-инкубаторе при содержании углекислого газа 5% и температуре 37°С.
Трансфекцию специфического ингибитора микроРНК-4286 (Ambion, Life Technologies, Carlsbad, США) и негативного контроля - anti-miR negative control (Ambion, Life Technologies, Carlsbad, США) осуществляли в 24х-луночном планшете при концентрации клеток 1х105клеток/мл по протоколу производителя, используя в качестве трансфектанта Lipofectamine 2000 Reagent (Invitrogen, Life Technologies, Carlsbad, CA,USA).
Для оценки эффективности трансфекции использовали ингибитор miR-let-7c (anti-miRTMhsa-let-7cmiRNAinhibitor , Cat. № 4392431, Ambion, Carlsbad, CA, USA), трансфецировали его в клеточную культуру меланомы линии BROв 24-луночном планшете в концентрации 1Ч105 клеток / мл, используя 1,5 мкл реагента Lipofectamine 2000 (Invitrogen, Life Technologies, Carlsbad, CA, USA) на лунку. Эффективность трансфекции оценивали путем обнаружения изменения уровня экспрессии HMGA2 (Assay ID Hs00171569_m1, Cat № 4331182, Applied Biosystems, Foster City, CA, USA) в трансфецированных клетках с использованием метода ПЦР в реальном времени. Для этого через 24 часа после трансфекции положительного и отрицательного контролей клетки снимали раствором трипсина, отмывали холодным PBS и выделяли РНК с помощью набора Рибо-золь В (Amplisens, Россия) по прилагаемому протоколу. Затем ставили реакцию обратной транскрипции с помощью комплекта реагентов Реверта (Amplisens, Россия), используя прилагаемый протокол при температуре 37?С в течение 30 минут. С полученными кДНК ставили реакцию амплификации, используя специфичные праймеры для HMGA2.При эффективном ингибировании miR-let-7c снижается его супрессивное действие на ген-мишень HMGA2 и уровень последнего возрастает.Оценку качества трансфекции осуществляли в трёх технологических повторах. ПЦР в реальном времени осуществляли на приборе StepOne™ Real-Time PCR System (AppliedBiosystems, USA)
2.5 Анализ миграционной активности (scratch-test, анализ на зарастание «раны»)
После осуществления трансфекции ингибитора микроРНК-4286 клеточную культуру культивировали до достижения плотности покрытия 80%. Затем пластиковым наконечником наносили «царапины» в лунках с клеточной культурой и после дважды промывали в фосфатно-солевом растворе. Далее осуществляли смену питательной среды с 1% содержанием FBS (Fetal Bovine Serum) (Gibco, Life Technologies, США). Визуализацию осуществляли на инвертированном микроскопе (ЛОМО, Россия) с использованием камеры INFINITY 1.0 (Lumenera Corporation, Канада) сразу после проведения царапины, через 12 ч и через 24 часа в одних и тех же участках с помощью программного обеспечения INFINITY ANALYZE Release 6.5. (Lumenera Corporation, Канада). Скорость миграции клеток оценивали по изменению площади царапины при помощи программы INFINITY ANALYZE Release 6.5. (Lumenera Corporation, Канада).
2.6 Анализ клеточного цикла методом проточной цитофлоурометрии
Для оценки влияния микроРНК-4286 на клеточный цикл меланомы BRO предварительно проводили трансфекцию ингибиторов микроРНК-4286 в 24х-луночном планшете при концентрации клеток 1х10? клеток/мл, используя в качестве трансфектанта Lipofectamine 2000 Reagent (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA). После трансфекции клетки снимали с подложки раствором трипсина, промывали холодным 0,01М фосфатно-солевым буфером (Биолот, г.Санкт-Петербург), добавляли буфер, состоящий из 80% 0,01М фосфатно-солевого буфера и 20% Fetal Bovine Serum и фиксировали клетки 70% этанолом в течении часа при температуре 4°С. Фиксированные клетки окрашивали пропидий йодидом, далее проводили обработку РНКазой (RecoverAll™ Total Nucleic Acid Isolation Kit solution, USA), после чего инкубировали 3 часа в темноте при температуре 4°С. Определение фаз клеточного цикла проводили на проточном цитофлуориметре Cytomics FC-500 (Beckman Coulter, США) в 3 технологических повторах.
2.7 Статистическая обработка результатов
Для статистической обработки данных микрочипирования использовалось программное обеспечение Transcriptome Analysis Console 3.0 (Affymetrix, Santa Clara, CA, США), использующее непараметрический метод анализа ANOVA и корректировку по FDR (ложноположительному коэффициенту). Этой же программой была создана иерархическая кластеризация уровней экспрессии микроРНК.
Для оценки результатов по миграции клеток и клеточному циклу использовали непараметрический критерий Манна-Уитни. Результаты считались значимыми при р<0,05.
Рис. 1 - Дизайн исследования
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Определение экспрессионного профиля микроРНК в меланоме и доброкачественных меланоцитарных новообразованиях методом микрочипирования (Microarray)
По результатам полного экспрессионного анализа было выявлено 1600 из 6 631 коротких некодирующих РНК, экспрессионный уровень которых разнился более чем в 2 раза в меланоме относительно доброкачественных меланоцитарных новообразований. Из них 1171 были классифицированы как микроРНК. Из этих 1171 к классу зрелых микроРНК относятся 904 микроРНК.При этом, 674 микроРНК имели повышенный уровень экспрессии в меланоме относительно невусов, а 497 пониженный уровень экспрессии (таблица 3). Наибольшие различия наблюдались у miR-155-5p, miR-1246, let-7i-5p, miR-34a-5p, miR-652-3p и miR-4530, которые имели высокие уровни экспрессии (таблица 3), а miR-211 -5p, miR-5196-3p, miR-6804-3p, miR-6809-3p и miR-6736-3p пониженные уровни экспрессии (таблица 4). Иерархическая кластеризация четко дифференцировалась между группами меланомы и невусов на основе профилей экспрессии микроРНК (Рис.2).
Рис. 2 - Иерархический кластерный анализ, представленный в виде тепловой карты, показывающий экспрессию микроРНК в меланоме и меланоцитарных невусах в соответствии с цветовой тональностью (от зеленого до красного)
Таблица 3 - Результаты микрочипирования:20 микроРНК с максимально высокими уровнями экспрессии в меланоме по сравнению с меланоцитарными невусами
|
МикроРНК с ^ уровнем экспрессии в меланоме |
Кратность различий |
FDR (p-value) |
|
|
hsa-miR-4286 |
17,79 |
0,000003 |
|
|
hsa-miR-1224-5p |
9,23 |
0,00001 |
|
|
hsa-miR-4530 |
53,99 |
0,000195 |
|
|
hsa-miR-652-3p |
60,1 |
0,001236 |
|
|
hsa-miR-155-5p |
160,32 |
0,000045 |
|
|
hsa-miR-1227-5p |
12,29 |
0,000487 |
|
|
hsa-miR-1225-5p |
15,01 |
0,000173 |
|
|
hsa-miR-1185-2-3p |
27,77 |
0,000002 |
|
|
hsa-miR-3609 |
20,96 |
0,006457 |
|
|
hsa-miR-362-5p |
25,89 |
0,000032 |
|
|
hsa-miR-296-3p |
11,16 |
0,000005 |
|
|
hsa-miR-30a-5p |
16,16 |
0,000017 |
|
|
hsa-miR-151a-3p |
20,89 |
0,000002 |
|
|
hsa-miR-15b-5p |
19,47 |
0,00055 |
|
|
hsa-miR-18a-5p |
18,66 |
0,00007 |
|
|
hsa-miR-1275 |
19,46 |
0,000011 |
|
|
hsa-miR-149-3p |
24,42 |
0,004767 |
|
|
hsa-miR-126-3p |
23,4 |
0,00033 |
|
|
hsa-miR-1225-5p |
15,01 |
0,000173 |
|
|
hsa-miR-1185-1-3p |
11,12 |
0,000003 |
Таблица 4 - Результаты микрочипирования: 20 микроРНК с максимально низкими уровнями экспрессии в меланоме по сравнению с меланоцитарными невусами
|
МикроРНК с v уровнем экспрессии в меланоме |
Кратность различий |
FDR (p-value) |
|
|
hsa-miR-200c-5p |
-2,5 |
0,00154 |
|
|
hsa-miR-204-5p |
-3,75 |
0,014034 |
|
|
hsa-miR-211-5p |
-25,79 |
0,008265 |
|
|
hsa-miR-4685-3p |
-12,45 |
0,001247 |
|
|
hsa-miR-6804-3p |
-19,17 |
0,000064 |
|
|
hsa-miR-6809-3p |
-17,18 |
0,000033 |
|
|
hsa-miR-6736-3p |
-16,54 |
0,000002 |
|
|
hsa-miR-3591-3p |
-16,18 |
0,000022 |
|
|
hsa-miR-3605-3p |
-7,04 |
0,000079 |
|
|
hsa-miR-412-3p |
-11,44 |
0,000869 |
|
|
hsa-miR-1539 |
-3,54 |
0,000131 |
|
|
hsa-miR-1226-3p |
-3,69 |
0,000609 |
|
|
hsa-miR-4638-3p |
-13,52 |
0,001322 |
|
|
hsa-mir-1237 |
-5,37 |
0,000103 |
|
|
hsa-miR-1250-3p |
-3,43 |
0,000006 |
|
|
hsa-miR-1273h-3p |
-7,17 |
0,000323 |
|
|
hsa-miR-1284 |
-5,17 |
0,00034 |
|
|
hsa-miR-3064-3p |
-9,86 |
0,000022 |
|
|
hsa-miR-3124-3p |
-9,44 |
0,000023 |
|
|
hsa-miR-449b-3p |
-16,22 |
0,000229 |
Таким образом, профиль экспрессии микроРНК в меланоме существенно отличается от профиля микроРНК в доброкачественных меланоцитарных новообразований кожи, что позволяет рассматривать микроРНК, как возможные мишени для воздействия на клетки меланомы с целью изменения их биологического поведения.
3.2 Биоинформационный анализ
С помощью веб-ресурса DIANA miRPath v.3.0. (http://snf-515788.vm.okeanos.grnet.gr/) с использованием трех баз данных: TargetScan v.7.0, microT-CDS v.5.0 и TarBase v.7.0. был осуществлен биоинформационный анализ сигнальных путей, регулируемых микроРНК, измененными в меланоме по сравнению с доброкачественными меланоцитарными новообразованиями кожи.
Выявлено, что микроРНК с изменённым уровнем экспрессии в клетках меланомы регулируют 52 сигнальных пути(с корректировкой по коэффициенту ложного обнаружения (FDR) ? 0,05), в том числе сигнальный путь адгезии клеток, путь биосинтеза жирных кислот, сигнальный путь клеточного цикла, сигнальный путь N-гликанов, сигнальный путь AMPK(активированная протеинкиназа) и сигнальный путь меланомы.Кроме того, данные микроРНК регулируют сигнальный путь Hippo, сигнальный путь вирусного канцерогенеза исигнальный путь TGF-бета. Полный список сигнальных путейпредставлен в таблице 5.
Таблица 5 - Сигнальные пути, регулируемые микроРНК, измененные в меланоме по сравнению с доброкачественнымимеланоцитарными новообразованиями
|
№ |
Сигнальный путь* |
|
|
1 |
Adherens junction |
|
|
2 |
Alzheimer's disease |
|
|
3 |
AMPK signaling pathway |
|
|
4 |
Arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy (ARVC) |
|
|
5 |
Bacterial invasion of epithelial cells |
|
|
6 |
Bladder cancer |
|
|
7 |
Cell cycle |
|
|
8 |
Chronic myeloid leukemia |
|
|
9 |
Colorectal cancer |
|
|
10 |
Endocytosis |
|
|
11 |
Endometrial cancer |
|
|
12 |
Estrogen signaling pathway |
|
|
13 |
Fatty acid biosynthesis |
|
|
14 |
Fatty acid degradation |
|
|
15 |
Fatty acid elongation |
|
|
16 |
Fatty acid metabolism |
|
|
17 |
Focal adhesion |
|
|
18 |
FoxO signaling pathway |
|
|
19 |
Glioma |
|
|
20 |
Glycosaminoglycan biosynthesis - keratan sulfate |
|
|
21 |
Hepatitis B |
|
|
22 |
Hippo signaling pathway |
|
|
23 |
Huntington's disease |
|
|
24 |
Insulin signaling pathway |
|
|
25 |
Lysine degradation |
|
|
26 |
Melanoma |
|
|
27 |
Mismatch repair |
|
|
28 |
mRNA surveillance pathway |
|
|
29 |
Neurotrophin signaling pathway |
|
|
30 |
N-Glycan biosynthesis |
|
|
31 |
Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) |
|
|
32 |
Non-small cell lung cancer |
|
|
33 |
Oocyte meiosis |
|
|
34 |
Other types of O-glycan biosynthesis |
|
|
35 |
p53 signaling pathway |
|
|
36 |
Pancreatic cancer |
|
|
37 |
Pantothenate and CoA biosynthesis |
|
|
38 |
Prion diseases |
|
|
39 |
Progesterone-mediated oocyte maturation |
|
|
40 |
Prostate cancer |
|
|
41 |
Protein processing in endoplasmic reticulum |
|
|
42 |
Regulation of actin cytoskeleton |
|
|
43 |
Ribosome |
|
|
44 |
RNA degradation |
|
|
45 |
RNA transport |
|
|
46 |
Signaling pathways regulating pluripotency of stem cells |
|
|
47 |
Sphingolipid signaling pathway |
|
|
48 |
Spliceosome |
|
|
49 |
Steroid biosynthesis |
|
|
50 |
TGF-beta signaling pathway |
|
|
51 |
Ubiquitin mediated proteolysis |
|
|
52 |
Viral carcinogenesis |
* Названия сигнальных путей приводятся в соответствии с базой данных DIANA miRPath v.3.0
канцерогенез микрочипирование трансфекция клетка
Одной из измененных микроРНК в меланоме по результатам микрочипирования была микроРНК-4286, уровень ее экспрессии был повышен в меланоме в 17,79 раз по сравнению с доброкачественными меланоцитарными новообразованиями. По анализу литературных данных, микроРНК-4286 является мало изученной при меланоме. Таким образом, мы провели для данной микроРНК биоинформационный анализ сигнальных путей и генов-мишеней с целью выявления роли микроРНК-4286 в патогенезе меланомы.
По результатам биоинформационного анализа сигнальных путей, в регуляции которых принимает участие микроРНК-4286, определены 6 значимых путей сигнальной трансдукции (с корректировкой по коэффициенту ложного обнаружения (FDR) ? 0,05). К числу таких путей относится путь биосинтеза N-гликанов (N-Glycan biosynthesis), сигнальный путь биосинтеза жирных кислот (Fatty acid biosynthesis), сигнальный путь метаболизма тирозина (Tyrosine metabolism), сигнальный путь, принимающий участие в развитии глиомы (Glioma). Полный перечень сигнальных путей представлен в таблице 6.
Таблица 6 - Сигнальные пути, регулируемые микроРНК-4286, по результатам биоинформационного анализа
|
№ |
Сигнальный путь* |
|
|
1. |
Fatty acid biosynthesis (hsa00061) |
|
|
2. |
Hepatitis B (hsa05161) |
|
|
3. |
Glioma (hsa05214) |
|
|
4. |
N-Glycan biosynthesis (hsa00510) |
|
|
5. |
GABAergic synapse (hsa04727) |
|
|
6. |
Tyrosine metabolism (hsa00350) |
* Названия сигнальных путей приводятся в соответствии с базой данных DIANA miRPath v.3.0
Поиск генов-мишеней для микроРНК-4286 производился с использованием трех баз данных (TargetScan v.7.0: http://www.targetscan.org/vert_70/; miRWalk: http://zmf.umm.uni-heidelberg.de/apps/zmf/mirwalk2/;mirBase: http://www.mirbase.org/). Имеющими биологическое значение расценивались те гены-мишени, которые встречались для данной микроРНК по результатам всех трех вышеупомянутых баз данных. Было получено, что общих генов-мишеней для этих микроРНК - 101. (Рис.3). Данные гены-мишени участвуют в ключевых клеточных процессах: пролиферация клеток (APLN, FPGS, FTSJ2, FURIN, HMGA1, RAPGEF3, RRN3, RPS6 и TP53); ангиогенез (PIK3C2B, MAPK1 KSR1 и RAPGEF3); дифференцировка клеток, клеточная выживаемость, гибель клеток, деление клеток и митоз (PIK3C2B, MAPK1, REL, TP53, FBXO18, RABGAP1, SLFN5, TMEM109, TRAF3 и ZBTB7A);Также гены,отвечающие за клеточную миграцию и адгезию(CLDN1, SEMA4D и SIRPA).Среди них встречаются онкогены: PIK3C2B, TSKU, CACNA1E, ZNF516, MKNK2, MAPK1, NOM1, EPB41L1 (используется в таргетной терапии меланомы), FURIN, CLIP1, TMSB4X, HMGA1, ST6GALNAC3, TRAF3, GATS, ZBTB7A, FPGS, PGPEP1, SEMA4D, CDCA4, C2orf15, PRKAG1, RPS6, UBXN11, RAPGEF3, TAOK1, ZBTB20, NFYA, RABGAP1, PGK1, KSR1, XRRA1, CYYR1, TBX15, PRR15, REL, DCTN5. А также супрессоры опухолей: FTSJ2, EPB41L1, SLFN5 (противоопухолевый эффект при меланоме - индуктор интерферона б), TP53, SCAI, DIRAS1, CCBE1. Кроме того, гены, участвующие в метаболизме глюкозы, липидов, нуклеиновых кислот и аминокислот, а также отвечающие за ионный транспорт (ACBD7, APOL6, ATP1A3, ATP13A4, CACNA1E, LDLR, MAN1A2, PGK1, PRKAG1, RIMS3, SCNN1G, SLC39A13, SLC6A17, TMEM151B и TRPC4AP); Таблица 7 показывает полный список биологических функций генов-мишеней miR-4286.
Рис. 3 - Диаграмма Эйлера-Венна, показывающая количество общих генов-мишеней по результатам трех биоинформационных источников
Таблица 7 - Функциональная роль генов-мишеней для микроРНК-4286
|
№ |
Гены |
Функция |
|
|
1. |
LDLR (рецептор липопротеидов низкой плотности) |
Обмен липидов |
|
|
2. |
PIK3C2B (Фосфатидилинозитол 4-фосфат-3-киназа С2 домен-содержащих субъединицу бета) |
Клеточная пролиферация, миграция, онкогенная трансформация, выживаемость клеток, внутриклеточный транспорт белка |
|
|
3. |
TSKU (малый лейцин богатый протеогликан) |
Сигнальный путь TGF-b, контролирующий клеточную пролиферацию, дифференцировку, клеточную гибель, регуляция клеточного цикла, иммунный ответ, в опухолях - уклонение от иммунного надзора, ангиогенез, инвазия, рост опухоли, метастазирование, участвует в развитии заболеваний сердечно-сосудистой системы, альцгеймера, синдроме марфана и т.д. |
|
|
4. |
KLHDC3 |
Участвует в мейозе клеток |
|
|
5. |
SEC61A2 |
Сборка белка на рибосомах, биосинтез инсулина |
|
|
6. |
CACNA1E (Кальций потенциалзависимый канал субъединиц Alpha1 E) |
Участвует в кальций-зависимых процессах, гемостазе, сокращении мышц, делении клеток, подвижности клеток и клеточной гибели, избыточная экспрессия данного гена коррелирует с рецидивом опухоли Вильямса |
|
|
7. |
R3HDM4 |
Участвует в сборке нуклеиновых кислот |
|
|
8. |
ZNF516 (цинковый белок 516) |
Клеточная дифференцировка, пролиферация, апоптоз, регуляция транскрипции, канцерогенез |
|
|
9. |
RGP1 |
Участвуетвобменегуанина |
|
|
10. |
FTSJ2 (Митохондриальный рРНК метилтрансферазы 2) |
Супрессор миграции и инвазии в опухолевых клетках, контроль клеточного цикла и участие в репарации ДНК |
|
|
11. |
ZNF362 (цинковый белок 362) |
Регуляция транскрипции |
|
|
12. |
MKNK2 (MAP киназы взаимодействующих серин / треонин киназы 2) |
Опухолевая трансформация и пролиферация злокачественных клеток |
|
|
13. |
MAPK1 (митоген активируемая протеинкиназа 1) |
Пролиферация опухолевых клеток, дифференцировка, уход от апоптоза, индукция ангиогенеза, метастазирование, регуляция транскрипции, трансляции, инициация и регуляция мейоза, митоза, фрагментация аппарата Гольджи в митозе, подавляет экспрессию генов интерферона, деградация гена-супрессора опухоли промиелоцитарного лейкоза (PML), участвующего в запуске апоптоза при повреждениях ДНК и при вирусных инфекциях, основная роль в патогенезе меланомы |
|
|
14. |
SIRPA (Сигнальный регуляторный белок б, надсемейство иммуноглобулинов) |
Регуляция фагоцитоза (ингибирование), иммунный надзор, подавление интерферона, регуляция гомеостаза в костной ткани путем активации остеокластов, участвует в сигнальной трансдуции, индуктор апоптоза, участвует в воспалении (накопление нейтрофилов, усиливает воспалительную реакцию) |
|
|
15. |
SLC39A13 |
Участвует в патогенезе наследственных заболеваний соединительной ткани, вызванных дефектом синтеза коллагена, переносчик цинка (Цинк является важным кофактором для сотен ферментов.участвует в углеводном и липидном обмене, контролирует транскрипцию генов), экспрессируется в клетках, необходимых для развития соединительной ткани. |
|
|
16. |
CLDN1 (Клаудин 1) |
Интегральный мембранный белок, участвует в развитии склерозирующего холангита |
|
|
17. |
SCNN1G (эпителиально-натриевый канал 1 гамма субъединиц) |
Регуляция водного и электролитного баланса, кровяного давления, ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, участие в развитии муковисцидоза, наследственного псевдогипоальдестеронизма, синдрома Лиддла |
|
|
18. |
SLC6A17 |
Селективный везикулярный переносчик для пролина, глицина, лейцина и аланина, участие в умственной отсталости, участие в захвате нейромедиаторов, транспорт медиаторов, аминокислот |
|
|
19. |
ATP1A3 (Натрий / калий, переносящее АТФазы субъединица альфа-3) |
Интегральный мембранный белок, создание и поддержание электрохимических градиентов ионов Na и K (осморегуляция), участие в болезни паркинсона |
|
|
20. |
NOM1 |
Пролиферация, дифференцировка клеток, апоптоз, трансформация клеток, регуляция трансляции, острый лейкоз |
|
|
21. |
EPB41L1 (Мембранный белок) |
Регуляция клеточной адгезии, подвижности клеток, супрессор опухоли, мутация в этом гене связана с pan-negative меланомой и может быть таргетной мишенью для терапии меланомы |
|
|
22. |
FURIN (PACE (англ. PairedbasicAminoacidCleavingEnzyme -- «фермент, расщепляющий белок в месте спаренных осномвных аминокислот») |
Накапливается в аппарате Гольджи, активирует другие белки, участвует в активации ряда токсинов микроорганизмов и вирусов, включая сибирскую язву, ВИЧ, вирус гриппа, папилломы человека, вирус денге. Участвует в развитии ювенильного гемохроматоза, играет роль в опухолевой прогрессии |
|
|
23. |
ADRA2B |
Регуляция высвобождения нейромедиаторов, регуляция трансляции, участвует в патогенезе ожирения, эпилепсии |
|
|
24. |
CLIP1 |
Болезнь Ходжкина, опухолевый ангиогенез |
|
|
25. |
TRPC4AP |
Участие в метаболизме пуринов и пиримидинов, активирует синтез АТФ, участвует в патогенезе Альцгеймера |
|
|
26. |
TMSB4X |
Пролиферация клеток, миграция и дифференцировка, метастазирование, злокачественная тимома, глиобластома, колоректальный рак, плоскоклеточнаый рак полости рта, фиброз печени, гепатобластома, активация тромбоцитов, регуляция гемостаза, играет важную роль в организации цитоскелета |
|
|
27. |
HMGA1 |
Регуляция транскрипции, репликации ДНК, организации гетерохроматина, интеграции ретровирусов в хромосомы, и метастазирование, регуляция инсулинорезистентности и повышение риска развития сахарного диабета |
|
|
28. |
ST6GALNAC3 |
Транспорт сиаловых кислот, биосинтез ганглиозидов, участие в гликозилировании белков, участвует в патогенезе рака почки |
|
|
29. |
MAN1A2 |
Гликозилирование и модификация белков, участие в развитии альвеол |
|
|
30. |
TRAF3 |
Иммунный ответ, активация апоптоза, вовлечен в патогенезгерпетического энцефалита, регуляция противовирусного ответа, активирует сигнальный путь фактора некроза опухоли, активирует экспрессию интерферона, активирует митоген-активируемую протеинкиназу (МАРК) и продукцию провоспалительных цитокинов |
|
|
31. |
ATP13A4 |
Вовлечен в патогенез аутизма, регуляция кальция в клетке, играет важную роль в развитии нервной системы |
|
|
32. |
GATS |
Сигнальный путь развития рака желудка |
|
|
33. |
ZBTB7A |
Канцерогенез |
|
|
34. |
SUN2 |
Важная роль в ядерно-цитоплазматической связи путем формирования «моста» через ядерную оболочку (LINK -complex), меняет позицию ядра в цитоплазме (играет важное значение для миграции и дифференциации клеток) |
|
|
35. |
ZBTB39 |
Регуляция транскрипции |
|
|
36. |
FPGS |
Пролиферация, апоптоз, канцерогенез |
|
|
37. |
ZNF354B |
Регуляция транскрипции |
|
|
38. |
TNPO3 |
Вовлечен в патогенез ВИЧ-инфекции (взаимодействие с белком капсида ВИЧ), цирроза печени, мышечная дистрофия (аутофагия вакуолей в мышечной ткани) |
|
|
39. |
KHSRP |
Фактор транскрипции (связывает нуклеиновые кислоты и РНК), деградация мРНК, активация экспрессии генов, альтернативный сплайсинг |
|
|
40. |
ZFP64 |
Регуляция транскрипции, связывание нуклеиновых кислот, вовлечен в патогенез белкового амиотрофического склероза |
|
|
41. |
LYRM4 |
Болезни обмена веществ, митохондриальные заболевания, гомеостаз железа |
|
|
42. |
SLFN5 |
Пролиферация, регуляция клеточного цикла, индукция иммунного ответа, регуляция репликации вирусов, регуляция интерферона, кроветворная дифференцировка клеток, противоопухолевый эффект при меланоме (индукция интерферона альфа), регуляция инвазии и рост клеток меланомы |
|
|
43. |
HOXA13 |
Фактор транскрипции, дифференцировка клеток, морфогенез |
|
|
44. |
SAR1A |
Липидный обмен (регуляция биосинтеза холестерина) |
|
|
45. |
ATG2A |
Аутофагия |
|
|
46. |
PSMG1 |
Сборка шаперонов, синдром Дауна |
|
|
47. |
FCGR3B |
Аутоиммуные механизмы, гломерулонефрит |
|
|
48. |
PQLC1 |
Фактор транскрипции,Мембранный белок |
|
|
49. |
TP53 |
Транскрипционный фактор, регулирующий клеточный цикл, дифференцировку и ангиогенез. Является антионкогеном или супрессором опухоли (активируется при повреждении ДНК. Результатом активации р53 является остановка клеточного цикла и репликации ДНК; при сильном стрессовом сигнале -- запуск апоптоза. Функция белка р53 состоит в удалении из пула реплицирующихся клеток тех клеток, которые являются потенциально онкогенными (отсюда образное название белка р53 -- англ. guardian of the genome -- хранитель генома). Данное представление подтверждается тем фактом, что потеря функции белка р53 может быть установлена в ~50 % случаев злокачественных опухолей человека. В регуляции активности белка р53 ведущая роль принадлежит посттрансляционным модификациям белка и его взаимодействиям с другими белками. |
|
|
50. |
RRN3 |
Фактор транскрипции, индуктор транскрипции. Взаимодействует с TAF1B - фактор РНК-полимеразы1 |
|
|
51. |
RIMS3 |
Регулятор синаптического экзоцитоза, ионный канал связывания, регулятор мембранного потенциала, транспорт нейротрансмиттеров |
|
|
52. |
SCAI |
Супрессор опухоли, регулятор миграции клеток, тормозит инвазию опухолевых клеток |
|
|
53. |
SLC5A2 |
Натрий-зависимый переносчик глюкозы, реабсорбция глюкозы в почках, почечная глюкозурия, баланит. Ингибиторы SLC5A2 снижают уровень глюкозы в крови, применяют при лечении диабета 2 типа |
|
|
54. |
FBXO18 |
F-бокс белок, хеликаза, 18, репликация, рекомбинация, репарация и транскрипция ДНК, регуляция клеточного цикла |
|
|
55. |
PGPEP1 |
Пироглутамил-пептидазы I, протеолитический фермент, экспрессия данного гена подавлена при колоректальном раке, цирроз печени, эндоцервицит |
|
|
56. |
DIRAS1 |
Семейство DIRAS, ГТФ-связывающий RAS 1, связан с белком и геном RAS, регулирующим пролиферацию клеток, супрессор опухоли; связан с MAPK1 сигнальным путем |
|
|
57. |
SEMA4D (Семафорин 4д) |
Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом. Играет важную роль в передаче сигнала от клетки к клетке. Способствует реорганизации цитоскелета и играет определенную роль в развитии нейронов, росте аксонов в развивающейся центральной нервной системы. Регламентирует дендритов и аксонов ветвление и морфогенез. Способствует миграции мозжечковых зернистых клеток и эндотелиальных клеток. Играет важную роль в ангиогенезе, органогенезе и канцерогенезе. Играет определенную роль в иммунной системе; индуцирует B-клетки к агрегации и повышает их жизнеспособность (in vitro). Играет важную роль в аутоиммунных заболеваниях |
|
|
58. |
GPR55 |
Эндогенный канабиоид. функциональный рецептор , опосредующих эффекты лигандов, вовлечен в патогенез боли, регулирует количество остеокластов |
|
|
59. |
CDCA4 |
Фактор транскрипции, пролиферация клеток, митоз, регуляция экспрессии онкогенов. Может участвовать в регуляции клеточной пролиферации через E2F / RB пути. Может быть вовлечен в регуляцию гемопоэтических стволовых клеток и клеток-предшественников, вовлечен в патогенез полицитемии |
|
|
60. |
PEX16 |
Интегральный мембранный белок пероксисом, биогенез пероксисом |
|
|
61. |
C2orf15 |
Канцерогенез, увеличение вируса оспы |
|
|
62. |
CLEC2D |
Ингибирует образование остеокластов, тормозит резорбцию кости, индуктор гамма-интерферона, увеличение вируса оспы |
|
|
63. |
CCBE1 |
Супрессор опухолей, Ремоделирование внеклеточного матрикса |
|
|
64. |
PRKAG1 |
Регуляция биосинтеза жирных кислот и холестерина, канцерогенез, клеточный цикл |
|
|
65. |
IP6K1 |
Регуляция апоптоза, гомеостаз глюкозы, сахарный диабет 2 типа |
|
|
66. |
TMEM151B |
Трансмембранный белок |
|
|
67. |
ZNF79 |
Фактор транскрипции, телеангиоэктазия |
|
|
68. |
ACBD7 |
Липидный обмен, ожирение |
|
|
69. |
ZNF781 |
Фактор транскрипции, биогенез пероксисом |
|
|
70. |
RPS6 |
Рибосомальный белок, рост и пролиферация клеток, канцерогенез |
|
|
71. |
TSC22D2 |
Фактор транскрипции, регуляция транскрипции |
|
|
72. |
UBXN11 |
Реорганизация цитоскелета, канцерогенез |
|
|
73. |
BBS5 |
Синдром Барде-Бидля(дистрофия сетчатки, ожирение, полидактилия, аномалия почек, слабоумие). Этот ген экспрессируется в мерцательном эпителии, отвечает за формирование ресничек |
|
|
74. |
SREBF1 |
Фактор транскрипции, липидный обмен (жировая дистрофия печени, семейная частичная липодистрофия |
|
|
75. |
HSPA4 |
Белок теплового шока, ишемия, инфаркт миокарда, сальпингит |
|
|
76. |
ANKFY1 |
Эндоцитоз, транспорт белка |
|
|
77. |
RAPGEF3 |
Клеточный цикл, канцерогенез, играет важную роль в развитии сердечной недостаточности, метастазировании |
|
|
78. |
TAOK1(серин-треонин-протеинкиназа) |
Участвует в регуляции цитоскелета, действует как активатор МАРК 14 |
|
|
79. |
ZNF35 |
Регуляция транскрипции, пролиферация и дифференцировка клеток |
|
|
80. |
ZBTB20 |
Канцерогенез, Когнитивные и психические расстройства |
|
|
81. |
NFYA |
Транскрипционный фактор, канцерогенез, врожденные сердечные пороки |
|
|
82. |
GPS1 |
Супрессор G-белков (вторичные посредники во внутриклеточных сигнальных каскадах) |
|
|
83. |
APLN |
Гомеостаз жидкости, секреция инсулина, сердечно-сосудистые функции, корецептор для ВИЧ, тяжелая эклампсия, синдром неадекватной продукции АДГ |
|
|
84. |
KIAA1217 |
Необходим для нормального развития межпозвонковых дисков, эмбриональное развитие мышечной системы, поясничная грыжа диска |
|
|
85. |
RABGAP1 |
Онкоген |
|
|
86. |
ASB16 |
Супрессор цитокинов |
|
|
87. |
GOSR1 |
Транспорт белков, защитная роль против перекиси водорода, ингибитор р38 МАРК путей, липидный обмен |
|
|
88. |
TMEM109 |
Трансмембранный белок, защита от ультрафиолетовой гибели клеток |
|
|
89. |
AHSA2 |
Активатор белков теплового шока |
|
|
90. |
NSD1 |
Фактор транскрипции, регулирует активность генов, вовлеченных в рост и развитие, синдром Беквит-Виндемана (грыжи передней брюшной стенки, предрасположенность к эмбриональным опухолям), Синдрос Сотос 1 (умственная отсталость, задержка развития |
|
|
91. |
MRPL30 |
Митохондриальный рибосомальный белок, прогрессирование СПИДа |
|
|
92. |
PGK1 |
Миграция клеток, ангиогенез, канцерогенез, подвижность сперматозоидов |
|
|
93. |
APOL6 |
Липидный обмен |
|
|
94. |
KSR1 |
Активация МАРК каскада, регуляция Т-хелперов. KSR1 также улучшает передачу сигналов Raf-1 / MEK / ERK и участвует в различных клеточных реакций, в том числе дифференцировки клеток, пролиферации и апоптоза.Липидный обмен |
|
|
95. |
XRRA1 |
Реакция клеток на рентгеновское излучение, канцерогенез |
|
|
96. |
CYYR1 |
Трансмембранный белок, канцерогенез (нейроэндокринные опухоли) |
|
|
97. |
TBX15 |
Транскрипционный фактор, регулирует рост и развитие, акромегалия, уменьшает апоптоз раковых клеток, канцерогенез |
|
|
98. |
PRR15 |
Пролиферация и дифференцировка клеток, канцерогенез |
|
|
99. |
REL |
Протоонкоген, фактор транскрипции |
|
|
100. |
DCTN5 |
Канцерогенез, регуляция водного обмена |
|
|
101. |
NUDT5 |
Метаболизм пуринов и пиримидинов |
Таким образом, по результатам биоинформационного анализа можно заключить, что микроРНК-4286 через гены-мишени и сигнальные путивовлечена в фундаментальные процессы канцерогенеза и меланомагенеза, регулируя клеточную миграцию, адгезию и пролиферацию.
В связи с результатами биоинформационного анализа был выполнен биометрический анализinvitro с целью оценки влияния ингибирования микроРНК-4286 на биологическое поведение клеток меланомы.
3.3 Оценка эффективности трансфекции методом ПЦР в реальном времени
Эффективность трансфекции была подтверждена стандартным методом детекции изменения экспрессионной активностицелевой матричной РНК белка HMGA2. Выявили статистически значимое (p = 0,0495) увеличение уровня экспрессии данного белка в клетках, трансфецированных ингибитором положительного контроля miR-let-7c относительно клеток, трансфецированных отрицательным контролем.
Рис. 4 - Результаты оценки эффективности трансфекции: статистически значимое повышение уровня экспрессии мРНКHMGA2 в положительном контроле подтверждает ингибированиеmiRNA let-7c
3.4 Влияние ингибирования микроРНК-4286 на динамику клеточного цикла
По результатам проточной цитофлоурометрии было выявлено, что после внедрения в клетку специфического ингибитора микроРНК-4286 происходит достоверное увеличение процента клеток, находящихся в фазе S-G2 (р<0,05). Вфазе G1 различия не достоверны (р=0,38). Данные представлены на Рис.5.
Рис. 5 - Анализ фаз клеточного цикла меланомы BRO после трансфекции ингибитора микроРНК -4286. А - распределение клеток меланомы BRO по интенсивности окраски PI в контроле; Б - распределение клеток меланомы BRO по интенсивности окраски PI после трансфекции ингибитора микроРНК -4286. В - гистограмма изменения фаз клеточного цикла меланомы BRO после трансфекции ингибитора микроРНК-4286 в сравнении с контролем. Достоверное увеличение процента клеток в фазе S-G2 (р<0,05)
Таким образом, ингибирование микроРНК-4286 блокирует переход клеток меланомы от фазы G2 к митозу.
3.5 Влияние ингибирования микроРНК-4286 на миграцию клеток меланомы BRO
Анализ миграционной активности показал, что статистически значимые различия изменения площади царапины наблюдались через 24 ч после ингибирования микроРНК-4286(р=0,02). Данные представлены на Рис. 6.
Рис. 6 - Анализ миграционной активности клеток меланомы BRO после трансфекции контроля и ингибитора микроРНК-4286 при помощи «скрэтч-теста». А - контроль,начальная точка; Б - контроль, через 12ч; В - контроль, через 24ч; Г - ингибитор микроРНК-4286, начальная точка; Д - ингибитор микроРНК-4286, через 12ч; Е -ингибитор микроРНК-4286, через 24ч; Ж - изменение площади царапины во времени.Достоверно значимые изменения площади царапины через 24 часа после ингибирования микроРНК-4286 (р<0,05). Увеличение 150
Таким образом, использование специфического ингибитора микроРНК-4286 статистически значимо приводит к снижению миграционной активности клеток меланомы BRO (p=0,02)
В целом, стоит резюмировать, что уровни экспрессии микроРНК в меланоме значительно разнятся по сравнению с доброкачественными меланоцитарными новообразованиями.
Сигнальные пути, а также гены-мишени микроРНК-4286, экспрессионный уровень которой был повышен в меланоме, регулируют фундаментальные аспекты канцерогенеза меланомы.
Ингибирование микроРНК-4286 приводит к блокированию перехода клеток меланомы от фазы G2 к митозу, а также достоверно замедляет миграцию клеток меланомы BRO.
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Выявление различий в профилях экспрессии микроРНК между доброкачественными меланоцитарными невусами и меланомой является важным в контексте современных проблем клинической онкологии. В нашем исследовании показано, что наиболее значимо в клетках меланомы по сравнению с доброкачественными меланоцитарными новообразованиями повышается уровень экспрессии следующих шести микроРНК: miR-155-5p, miR-1246, let-7i-5p, miR-34a-5p, miR-652-3p и miR-4530; а наиболее значимое понижение экспрессии установлено у данных пяти микроРНК: miR-211 -5p, miR-5196-3p, miR-6804-3p, miR-6809-3p и miR-6736-3p.
MiR-155-5p относится к числу онкогенных микроРНК. Показано, что PTEN является одним из генов-мишеней miR-155-5p. PTEN играет важную роль в супрессии канцерогенеза; делеции, мутации или сайленсинг PTEN установлены при многих злокачественных новообразованиях. PTEN дефосфорилирует фосфотидилинозитол 3, 4, 5-трифосфат (PIP3) и снижает активность фосфотидилинозитол 3-киназ (PI3K) класса I, которые медиируют рост и выживаемость опухолевых клеток, воздействуя на эффекторы PI3K -Akt и mTOR (Fuetal., 2017). При повышении экспрессии miR-155-5p происходит супрессия PTEN и активация сигнального пути PI3K/Akt, вследствие чего осуществляется промоция миграции и инвазии опухолевых клеток, miR-155-5p инактивирует Bax и каспазу-9, но активирует Bcl-2, подавляя процесс апоптоза (Phiwpan etal., 2014). Кроме того, miR-155-5p способствует захвату глюкозы и гликолизу в опухолевых клетках, ингибирование данной микроРНК снижает клеточную выживаемость (Leietal., 2016). Еще одним онкогенным эффектом miR-155-5p является промоция эпителиально-мезенхимального перехода (Babaetal., 2016).
Повышение экспрессии miR-1246 приводит к усилению инвазивных и миграционных свойств опухолевых клеток при многих злокачественных новообразованиях, в том числе и меланоме (Kimetal., 2017). К числу генов-мишеней miR-1246 относится молекула клеточной адгезии 1 (CADM1,TSLC1). Ген CADM1 является опухолевым супрессором, содержащим экстрацеллюлярный домен, трансмембранный домен и цитоплазматический домен. Экстрацеллюлярный домен CADM1 включает в себя три Ig-подобных С2-го типа домена, связанных между собой дисульфидными мостиками. Эта структура присуща и другим представителям суперсемейства иммуноглобулиновых молекул клеточной адгезии (IgCAM), так называемых нектинов. Таким образом, предполагают, что к числу функций CADM1 относится регуляция межкелеточных взаимодействий. Экспрессия CADM1 значительно снижена при целом ряде онкологических заболеваний, включая немелкоклеточный рак легких, рак молочной железы, гепатоцеллюлярную карциному, меланому. Снижение экспрессии данной молекулы ассоциируется с усиленным метастатическим потенциалом опухолевых клеток и неблагоприятным прогнозом заболевания (Sunetal., 2014).
Установлено, что связывающий элемент цитоплазматического полиаденилирования белок 4 (CPEB4) является мишенью miR-1246. Цитоплазматическое полиаденилирование является одним из механизмов контроля трансляции генов. Члены семейства связывающих элемент цитоплазматического полиаденилирования белков первично моделируют трансляцию, регулируя полиаденилирование генов-мишеней. Повышение экспрессии miR-1246 приводит к супрессии CPEB4, что проявляется в усилении инвазивных и метастатических свойств опухоли. Интересно, что подавление экспрессии CPEB4 при разных видах злокачественных новообразований приводит к противоположным последствиям. При меланоме, немелкоклеточном раке легких это способствует промоции канцерогенеза, а при таких злокачественных новообразованиях, как нейробластома и рак поджелудочной железы - к супрессии канцерогенеза. Возможно, такой тканеспецифичный эффект обусловлен изменением активности различных сигнальных путей в зависимости от вида клетки (Huang etal., 2015).
Снижение экспрессии CCNG2, гена-супрессора канцерогенеза, связанное с повышенной экспрессией miR-1246, является причиной резистентности к противоопухолевым препаратам при таких онкологических заболеваниях, как злокачественные новообразования желудка, пищевода, молочных желез, почек, печени, поджелудочной, щитовидной и предстательной желез (Hasegawa etal., 2014; Liao etal., 2014; Wang etal., 2016; Zhang etal., 2016; Chai etal., 2016).
Let-7i-5p относится к гипоксия-индуцибельным микроРНК, дисрегуляция экспрессии которой выявлена при многих злокачественных новообразованиях. Установлено, что let-7i-5p способна оказывать антиапоптотический эффект, воздействуя на такие сигнальные пути, как HIF-1 сигнальный путь, а также TNF, MAPK и mTOR - сигнальные пути (Zhang etal., 2017). Показано, что let-7i-5p принимает участие в регуляции липидного обмена, в частности, в процессе дифференцировки адипоцитов (Giroud etal., 2016).
Мы установили повышение экспрессии miR-34a-5p в клетках меланомы, в то время как рядом исследователей показано, что эта микроРНК оказывает подавляющее развитие опухоли воздействие, снижая способности опухолевых клеток к пролиферации, инвазии и метастазированию, а также способствуя апоптозу патологически измененных клеток, за счет активации miRNA_34a/AXL сигнального пути. Данный сигнальный путь медиирует фосфорилирование JNK и экспрессию Bcl_2, являющихся апоптоз-ассоциированными месенджерами. AXL является членом семейства Tyro3, AXL и MER тирозинкиназных рецепторов. Известно, что он играет неоднозначную роль во множестве клеточных процессов, включая пролиферацию, выживаемость клеток и апоптоз (Lietal., 2015; Kangetal., 2016; Hsu etal., 2016).
Можно предположить, что особенности эффектов miR-34a-5p, их онкогенный, или онкосупрессивный характер, обусловлены видом клеток, т.е. тканеспецифичны.
Нами выявлено снижение экспрессии miR-211-5p в клетках меланомы. Известно, что экспрессия miR-211-5p приводит к снижению пролиферации и выживаемости клеток. Мишенью miR-211-5p является NUAK1, член семейства Nua-киназ. NUAK1 играет важную роль в регуляции пролиферации, промоции выживаемости клеток, инвазии и метастазировании, индукции старения и потере клеточной адгезивности (Fanetal., 2016).
Нами установлено, что к числу 52 сигнальных путей, регулируемых микроРНК с измененным в клетках меланомы уровнем экспрессии, относятся сигнальный путь адгезии клеток, путь биосинтеза жирных кислот, сигнальный путь клеточного цикла, сигнальный путь N-гликанов, сигнальный путь AMPK, сигнальный путь Hippo, сигнальный путь TGF-бета.
К числу компонентов сигнального пути адгезии клеток относятся Е-кадгерин и в-катенин, что крайне важно в контексте эпителиально-мезенхимального перехода и Wnt-сигнального пути, играющих ключевые роли в процессе меланомагенеза. Эпителиально-мезенхимальный переход - биологический процесс, во время которого не обладающие подвижностью, поляризованные эпителиальные клетки подвергаются серии биохимических изменений, превращаясь в подвижные, неполяризованные, мезенхимальные, обладающие способностью к инвазии, устойчивостью к апоптозу и измененным биосинтезом компонентов экстрацеллюлярного матрикса. Вовремя эпителиально-мезенхимального перехода происходит прекращение экспрессии эпителиальных маркеров с одновременной инициацией экспрессии мезенхимальных. К ключевым эпителиальным маркерам относятся Е-кадгерин, цитокератины, такие, как CK19, CK18, CK8, окклюдин, десмоплакин, к мезенхимальным - N-кадгерин, виментин, актин гладких мышц (бSMA), фибронектин, и витронектин. Кроме важных изменений, касающихся белков, локализованных на поверхности клеточной мембраны, принципиальным изменениям локализации подвергаются и другие белки. Наприм...
Подобные документы
Сущность клеточного цикла - периода жизни клетки от одного деления до другого или от деления до смерти. Биологическое значение митоза, его основные регуляторные механизмы. Два периода митотического деления. Схема активации циклинзависимой киназы.
презентация [823,0 K], добавлен 28.10.2014Изучение строения кожи - многофункционального органа, который выполняет дыхательную, питательную, выделительную и защитную функции, а также является органом иммуногенеза. Особенности абсорбционной функции кожи. Возрастные особенности кожи дошкольника.
реферат [46,9 K], добавлен 22.06.2012Характеристика основных слоев кожи: эпидермис, клетки Лангерганса, базальный, шиповидный, зернистый и роговой слои. Механизмы защиты организма от агрессивных воздействий. Функции и строение дермы и гиподермы. Регенерация кожи (этапы ухода за кожей).
реферат [25,4 K], добавлен 15.12.2009Клеточный цикл как период жизни клетки, его этапы и протекающие процессы, значение в выживании организма. Методы регуляции репликации клетки. Программируемая клеточная гибель (апоптоз) и порядок влияния на нее. Биологическая роль процесса апоптоза.
лекция [284,6 K], добавлен 21.07.2009Миграция лейкоцитов, циркулирующих с кровью, по всему организму, зависимость пути их миграции от стадии дифференцировки и уровня активации клеток. Молекулы межклеточной адгезии. Механизмы клеточной миграции, ее усиление в период воспалительного процесса.
реферат [24,2 K], добавлен 26.09.2009Строение и функции кожи. Основные механизмы терморегуляции. Реакция кожи на температуру окружающей среды. Всегда ли организм способен компенсировать длительное воздействие низкой или высокой температуры. Первая помощь при тепловом и солнечном ударе.
презентация [4,2 M], добавлен 02.12.2013Защитная, терморегуляторная, дыхательная, выделительная и синтетическая функция кожи. Процесс образования базальной мембраны. Сосочковый слой дермы. Лимфатическая система кожи. Сальные железы, себогенез. Общее понятие о кислотной мантии, липидном барьере.
презентация [1,3 M], добавлен 06.09.2014Описание изменений происходящих в коже человека при старении. Характеристика основных факторов старения: гормонального, свободных радикалов, фотостарения. Механизмы замедления старения кожи. Средства на основе фитоэстрогенов, применение антиоксидантов.
дипломная работа [675,8 K], добавлен 23.01.2018Описание строения кожи. Слои эпидермиса и их характеристика. Артериальные сосуды и нервные окончания в коже. Потовые и сальные железы. Ногти и волосы как придатки кожи. Основные функции и свойства кожного покрова. Строение и функции мышц лица и шеи.
доклад [284,9 K], добавлен 07.06.2010Кожа - наружный покров организма животного и человека, защищающий тело от широкого спектра внешних воздействий. Участие кожи в дыхании, терморегуляции, обменных и других процессах. Строение и основные функции кожи. Опасные факторы, воздействующие на кожу.
презентация [2,9 M], добавлен 26.02.2010Строение кожи - сложного органа, являющегося наружным покровом тела животных и человека, выполняющего разнообразные физиологические функции. Сосудистая система кожи, ее иннервация, придатки, потовые железы, функции механической и антимикробной защиты.
презентация [3,0 M], добавлен 11.12.2015Гетерогенность клеточного состава нервной ткани как одна из ее морфологических особенностей. Роль нейроглиальных клеток в функциональной активности ЦНС. Состав и особенности метаболизма нуклеиновых кислот, аминокислот и белков, нейроглиальных клеток.
реферат [23,7 K], добавлен 26.08.2009Биохимические изменения в тканях при зимней спячке. Ишемический инсульт и нейрогенез. Исследование экспрессии белков клеточного цикла и не связанной с клеточным циклом циклинзависимой киназы в мозге сусликов на разных стадиях гибернационного цикла.
курсовая работа [737,1 K], добавлен 29.11.2009Строение и функции кожи, ее связь с другими органами и системами. Характеристика эпидермиса, дермы и подкожной основы. Особенности ухода за нормальной, сухой, жирной, комбинированной и стареющей кожей. Рекомендации косметолога и народные рецепты.
реферат [145,3 K], добавлен 12.05.2009Единый план строения клеток организма. Строгая упорядоченность строения ядра и цитоплазмы. Клеточное ядро (вместилище всей генетической информации). Содержимое клеточного ядра (хроматин). Аппарат Гольджи, эндоплазматическая сеть, клеточные структуры.
реферат [21,6 K], добавлен 28.07.2009Строение кожи у рыб. Особенности и назначение эпидермиса и его сезонные изменения у некоторых видов рыб. Микроструктура эпителия. Влияние внешних и внутренних факторов на состояние хроматофор - пигментных клеток. Приспособительное значение окраски тела.
презентация [958,6 K], добавлен 19.11.2015Дифференциальная экспрессия генов и ее значение в жизнедеятельности организмов. Особенности регуляции активности генов у эукариот и их характеристики. Индуцибельные и репрессибельные опероны. Уровни и механизмы регуляции экспрессии генов у прокариот.
лекция [2,8 M], добавлен 31.10.2016Представления о регулировании физиологических функций. Механизмы регуляции: нервно-рефлекторные и гуморальные. Виды нервных волокон. Законы проведения возбуждения. Функциональное значение нейронов структурных элементов, процессы, протекающие в них.
контрольная работа [29,6 K], добавлен 21.01.2010История исследования возможности получения потомков с точной генетической копией организма. Описание методов трансплантации ядер, генетического перепрограммирования клеток кожи и SLIC (sequence and ligation-independent cloning) способа клонирования.
реферат [113,1 K], добавлен 15.06.2010Рассмотрение компонентов ядра: кариолеммы, кариоплазмы, хроматина и ядрышек. Этапы клеточного цикла: гетерокаталитическая интерфаза, митотический цикл (автокаталитическая интерфаза) и период относительного покоя. Метафаза, анафаза и телофаза мейоза.
презентация [4,1 M], добавлен 20.09.2014
