Биоинформатический анализ транскрипционных факторов, регулирующих гены с измененной экспрессией, в клетках меланомы после воздействия противоопухолевым алкилирующим агентом : научное издание
Библиографическое описание:Биоинформатический анализ транскрипционных факторов, регулирующих гены с измененной экспрессией, в клетках меланомы после воздействия противоопухолевым алкилирующим агентом : научное издание / Е. З. Лапкина [и др.]. - Текст : непосредственный // Молекулярная медицина. - 2026. - Т.24, №3. - С. 24-33. - Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (№19-15-00110, https://rscf.ru/project/19-15-00110/). - ISSN 1728-2918. - ISSN 2499-9490, DOI 10.29296/24999490-2026-03-04.
Аннотация:Введение. Развитие устойчивости к противоопухолевым препаратам обусловлено в том числе негенетическими изменениями. Эти процессы могут включать изменения экспрессии генов и активности транскрипционных факторов, а также эпигенетические механизмы, такие как метилирование ДНК, модификация гистонов и регуляция с помощью некодирующих РНК. Для изучения этих изменений применяется метод секвенирования нового поколения (NGS), который позволяет проводить полногеномный анализ, исследовать транскриптом и эпигеном опухолевых и нормальных тканей. С помощью NGS можно получить данные о профилях транскриптов, мутациях, геномных изменениях, а также посттранскрипционных модификациях, что помогает глубже понять механизмы формирования лекарственной резистентности. Цель исследования. Определить дифференциально экспрессируемые гены клеток меланомы линии B16 в модели in vivo для идентификации транскрипционных факторов и сигнальных путей, связанных с устойчивостью меланомы к алкилирующему агенту дакарбазину. Материал и методы. Моделирование меланомы осуществляли на мышах самок линии C57Bl6 (6-8 нед), подкожным введением клеток меланомы B16. На 8, 10 и 12 день после трансплантации опухоли животным опытной группы вводили внутрибрюшинно раствор дакарбазина (50 мг/кг массы тела животного). На 14 сутки извлекали опухолевый узел и осуществляли экстракцию и анализ РНК. Проводили секвенирование нового поколения (NGS) с приготовлением библиотек РНК с использованием poly-A обогащения и фрагментации. Дифференциально экспрессируемые гены выявляли с использованием программного обеспечения DESeq2. Проводили их анализ обогащения по функциональной принадлежности, определение сигнальных путей, насыщенных дифференциально экспрессируемыми генами и белок-белковых взаимодействий с использованием биоинформатических ресурсов KEGG и STRING соответственно, идентификацию транскрипционных факторов через базу TRANSFAC. Результаты. В клетках меланомы B16 после воздействия дакарбазином in vivo выявлено 670 дифференциально экспрессируемых генов, участвующих процессах ответа на повреждение ДНК, регуляции апоптоза и пролиферации, включая ключевые компоненты p53-зависимого апоптоза. Анализ сети белок-белковых взаимодействий выделил 32 ключевых гена, таких как PIDD1, CCNG1, DDIAS и EDA2R. Биоинформатический анализ показал, что экспрессию этих генов регулируют транскрипционные факторы, включая BCL6B, BEN, ZF5, E2F, FOXN4, GKLF, Sp1, Kaiso и p53. Заключение. Результаты исследования воздействия дакарбазином на клетки меланомы линии B16 in vivo показали изменение экспрессии 670 генов, которые, в свою очередь, имеют сайты связывания для 73 транскрипционных факторов, что отражает их участие в поддержании лекарственной устойчивости опухолевых клеток и открывает перспективы для улучшения диагностики, прогнозирования и разработки терапевтических стратегий.
Introduction. Cancer drug resistance is driven among others, by non-genetic mechanisms. These processes may involve transcription factors dysregulation, modifications in gene expression, as well as epigenetic mechanisms such as DNA methylation, histone modifications, and regulation by non-coding RNAs. To study these alterations, next-generation sequencing (NGS) was used which enables whole-genome analysis, transcriptome and epigenome profiling of tumor and normal tissues. NGS provides data on transcript profiles, mutations, genomic alterations, and post-transcriptional modifications, contributing to a deeper understanding of the mechanisms underlying drug resistance.The aim. To identify differentially expressed genes in B16 melanoma cells in vivo followed by unveiling of transcription factors and signaling pathways associated with melanoma resistance to the alkylating agent dacarbazine.Material and Methods. Melanoma model was established using female C57Bl6 mice (6-8 weeks old) by subcutaneous injection of B16 melanoma cells. On days 8, 10, and 12 after tumor transplantation the experimental group received intraperitoneal injections of dacarbazine (50 mg/ kg body weight). On day 14, the tumor nodules were excised, and RNA extraction and analysis were performed. Next-generation sequencing (NGS) was performed with RNA library preparation using poly-A enrichment and fragmentation. Differentially expressed genes (DEGs) were identified using DESeq2. Gene Ontology (GO) enrichment analysis, KEGG pathway analysis, and protein-protein interaction (PPI) network analysis (STRING) were performed. Transcription factors were identified using the TRANSFAC database.Results. In B16 melanoma cells treated with dacarbazine in vivo, 670 differentially expressed genes were identified most of them were involved in DNA damage response, apoptosis regulation, proliferation, and p53-dependent apoptosis. Protein-protein interaction network analysis highlighted 32 key genes, such as PIDD1, CCNG1, DDIAS, and EDA2R. Bioinformatics analysis revealed that the expression of these genes is regulated by transcription factors BCL6B, BEN, ZF5, the E2F family, FOXN4, GKLF, Sp1, Kaiso, and p53.Conclusion. The results of a study on the effect of dacarbazine on B16 melanoma cells in vivo revealed a change in the expression of 670 genes, which in turn have binding sites for 73 transcription factors. This reflects their involvement in maintaining the drug resistance of tumour cells and opens up prospects for improved diagnosis, prognosis, and the development of therapeutic strategies.
Издательство:ООО Издательский дом "Русский врач, Москва
Источник:Молекулярная медицина
Выпуск:Т.24, №3
Номера страниц:24-33
Держатель оригинала документа:Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук, Сибирский федеральный университет
Количество экземпляров:
Твёрдая копия издания отсутствует в фонде библиотеки
