| Аннотация |
Технологии секвенирования нового поколения активно внедряются в клиническую практику. Помимо секвенирования ДНК для поиска диагностических и прогностических мутаций, в настоящее время транскриптомное секвенирование набирает популярность как новый источник биомаркеров. По данным РНК-секвенирования можно определять уровни экспрессии отдельных генов, например, мишеней противоопухолевых препаратов, также можно анализировать генные подписи, например, для предсказания ответа на терапию, или изменения в опухолевых клетках на уровне сигнальных путей. Кроме того, современные подходы к анализу данных транскриптомного секвенирования позволяют определять и другие опухолевые маркеры, такие как микросателлитная нестабильность, химерные гены, уровень редактирования РНК и др. С недавнего времени начал набирать популярность новый тип биомаркеров – «продолженные транскрипты», или «DoG (downstream-of-gene)», и их частный случай – химерные транскрипты соседних генов. Они являются продолжением транскрипта гена протяженностью от 2 до 100 тысяч нуклеотидов и возникают, когда РНК-полимераза II пропускает сигналы терминации транскрипции, а растущая РНК продолжает синтезироваться уже за пределами исходного гена и может даже распространяться на соседние гены. Подобные транскрипты могут синтезироваться как в норме, так и в ответ на различные стрессовые воздействия или при патологических состояниях. Примечательно, что их образование не является случайным процессом, а зависит от типа ткани, возраста донора и типа воздействия. Такие транскрипты могут выступать в роли молекулярных губок для микроРНК, участвовать в поддержании структуры хроматина, влиять на экспрессию соседних генов за счет антисмысловой регуляции, а также выступать источником новых белковых продуктов. Недавние исследования показывают, что образование продолженных транскриптов может быть специфичным для типа и стадии опухоли, а также может служить прогностическим маркером выживаемости. Частный случай DoG транскриптов – химерные продукты сплайсинга продолженных транскриптов, захватывающих два и более генов – cis-SAGe (cis-Splicing between Adjacent Genes). Они, как и химерные гены, возникшие в результате хромосомных перестроек, могут использоваться как опухолевые маркеры и даже как мишени противоопухолевой терапии. Ввиду того, что химерные cis-SAGe транскрипты, и в целом продолженные транскрипты, как правило остаются вне фокуса внимания исследователей при анализе транскриптомных данных, эта группа имеет большой потенциал в качестве источника новых биомаркеров и потенциальных терапевтических мишеней. В ходе данного проекта мы планируем изучить регуляцию и потенциальную функциональную роль в опухолях продолженных транскриптов (DoG) в целом и химерных cis-SAGe транскриптов в частности. Первая часть проекта будет посвящена биоинформатическому анализу продолженной транскрипции по имеющимся транскриптомным профилям из собственной экспериментальной базы, включающей более 1000 опухолевых образцов. Также будут использованы 142 транскриптомных профиля из атласа здоровых тканей ANTE и несколько тысяч профилей из публичной базы нормальных тканей GTEx. На первом этапе исследования планируется выявить гены, образующие DoG и cis-SAGe транскрипты в образцах опухолей и норм, и выделить характерные особенности для различных типов опухолей, а также оценить их механизмы регуляции и возможные функции. Вторая часть проекта будет посвящена экспериментальной валидации биоинформатических находок. Для ряда химерных cis-SAGе транскриптов методом протеомного анализа и белковой химии будет подтверждена возможность образования белковых продуктов. Потенциальная роль в образовании DoG для отобранных регуляторных факторов будет подтверждаться посредством их подавления. И для наиболее перспективных находок как среди DoG, так и химерных cis-SAGе, будет проводится нокдаун и оцениваться их влияние на выживаемость и подвижность клеток.
|
