دوره 7، شماره 3 - ( 1401 )
دوره 7 شماره 3 صفحات 193-177 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Ethics code: http://ethics.research.ac.ir/IR.MODARES.REC. 1399.067
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Rojhannezhad M, mowla S J, mohammad soltani B, vasei M, Taghizadeh S, Mirsadeghi L. Functional and Bioinformatic Investigation of the Regulatory Region of HER2-Associated Enhancer GH17J039694, HER2-Enhancer1, in Breast Cancer (SKBR3 and MCF7) and non-Breast Cancer Cell Lines (HEK293) Using CRISPR/Cas9 Technology. SJMR 2022; 7 (3) : 7
URL: http://saremjrm.com/article-1-277-fa.html
URL: http://saremjrm.com/article-1-277-fa.html
رجحان نژاد مهدیه، مولی سید جواد، محمد سلطانی بهرام، واسعی محمد، تقی زاده سارا، میرصادقی لیلا. بررسی عملکردی و بیوانفورماتیکی ناحیه تنظیمی GH17J039694، 1HER2-Enhancer مستقر در HER2 در رده های سلولی سرطان پستان ( SKBR3 و MCF7) و رده ی سلولی کلیه جنینی (HEK293) با استفاده از فناوری CRISPR/Cas9. مجله تحقيقات پزشكي صارم. 1401; 7 (3) :177-193
مهدیه رجحان نژاد1 
، سید جواد مولی* 2، بهرام محمد سلطانی3 ، محمد واسعی4 ، سارا تقی زاده5 ، لیلا میرصادقی6
، سید جواد مولی* 2، بهرام محمد سلطانی3 ، محمد واسعی4 ، سارا تقی زاده5 ، لیلا میرصادقی6
1- دانشجوی دکترای ژنتیک مولکولی، دانشگاه تربیت مدرس تهران، ایران
2- استاد ژنتیک گروه ژنتیک مولکولی، دانشگاه تربیت مدرس تهران، ایران ،sjmowla@modares.ac.ir
3- استاد ژنتیک گروه ژنتیک مولکولی، دانشگاه تربیت مدرس تهران، ایران
4- بخش پاتولوژی بیمارستان شریعتی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، ایران
5- مرکز تحقیقاتی چشم پزشکی بیمارستان فارابی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، ایران
6- مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک، دانشگاه تهران، ایران
2- استاد ژنتیک گروه ژنتیک مولکولی، دانشگاه تربیت مدرس تهران، ایران ،
3- استاد ژنتیک گروه ژنتیک مولکولی، دانشگاه تربیت مدرس تهران، ایران
4- بخش پاتولوژی بیمارستان شریعتی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، ایران
5- مرکز تحقیقاتی چشم پزشکی بیمارستان فارابی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، ایران
6- مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک، دانشگاه تهران، ایران
چکیده: (1081 مشاهده)
مقدمه: ژن HER2(Her2/neu) یک عضو از خانوادهی گیرنده فاکتور رشد اپیدرمی (EGFR) است که یک پروتئین 185 کیلو دالتونی با فعالیت تیروزین کینازی را کد میکند. این ژن در بافت های مختلفی از جمله کلیه، پوست، کلون، تخمدان و غدد پستانی بیان شده و بیشتر در غشای پلاسمایی یافت میشود. با تکثیر یا افزایش رونویسی HER2، سرطان زایی و یا وخیم تر شدن وضعیت تومورزایی در بعضی از سرطان ها مشاهده میشود. تغییرات کروماتینی و مکانیزمهای اپیژنتیکی تا حد زیادی میتوانند بر روی بیان ژن و تنظیم رونویسی تاثیرگذاشته و به پیشروی سرطان کمک کنند. مطالعات نشان داده اند که گاهی این تغییرات بر روی توالی انهنسرها (Enhancer) نیز اتفاق میافتند. توالیهای انهنسری شامل موتیفهای کوتاه DNA است که به عنوان جایگاه های اتصال فاکتورهای رونویسی ویژهی توالی عمل میکنند. مناطقی از کروماتین مانند جایگاه های حساس به DNase I و همچنین تغییرات هیستونی مانند H3K4me1 و H3K27ac برای پیشبینی انهنسرها استفاده میشوند. انهنسرهای فعال از لحاظ رونویسی که eRNAها (RNAهای رونویسی شوندهی غیرکد شوندهی مشتق از انهنسرها) را بیان میکنند، دارای دو نشان هیستونی H3K4me1و H3K4me3 میباشند. یک رویکرد درمانی که تغییرات ژنومی را مستقیماً هدف قرار می دهد، از آن جهت میتواند ارزشمند باشد که هیچ تاثیری بر سلول های سالم نگذارد. توسعه ی ابزارهای ویرایش ژنوم مانند سیستم کریسپر (CRISPR) می تواند چنین فرصتی را فراهم کند. در این پژوهش ما با هدف بررسی نقش تنظیمی ناحیه GH17J039694 به عنوان انهنسر که به اختصار آن را HER2-En1 (HER2-Enhancer1) نامیدیم، مستقر در ژن HER2 در ناحیه17q12: 37850592-37853472 (GRCh37/hg19.2009) از فناوری کریسپر Cas9 برای دستورزی (ویرایش) ژنتیکی و مطالعات بیوانفورماتیکی بهره گرفتیم.
مواد و روش ها: ویرایش ژنتیکی این ناحیه به منظور بررسی های سیس و ترانس در سلول های سرطانی پستان +HER2 و-HER2 انجام گرفت. مطالعات بیوانفورماتیکی در رده های سلولی مختلف با جستجو در پایگاههای دادهای مانندGEO ، ChIP-Atlas و recount3 انجام گرفت. نتایج آزمایشگاهی نشاندهنده کاهش واریانت های HER2 و تغییرات بیانی دیگر ژن های مورد بررسی بود. بطور کلی با توجه به مطالعات بیوانفورماتیکی و آزمایشگاهی به نظر میرسد این بخش از توالی HER2 را میتوان به عنوان یک ناحیه تنظیمی انهنسری در نظر گرفت.
نتایج: یافته ها نشاندهندهی کاهش بیان واریانت ها در رده‌های سلولی مورد مطالعه پس از 24 ساعت بطور سیس و تغییرات بیانی دیگر ژن های مورد بررسی بطور ترانس میباشد. همچنین، بررسی های بیوانفورماتیکی مانند نشانهای هیستونی، H3K4me1 نیز اهمیت HER2-En1 را به عنوان یک ناحیه تنظیمی نشان داد.
نتیجه گیری: بطور کلی، با توجه به مطالعات بیوانفورماتیکی و آزمایشگاهی بصورت حذف ژنتیکی ناحیه HER2-En1 در HER2، به نظر میرسد این بخش از توالی HER2 را میتوان به عنوان یک ناحیه تنظیمی انهنسری در نظر گرفت.
مواد و روش ها: ویرایش ژنتیکی این ناحیه به منظور بررسی های سیس و ترانس در سلول های سرطانی پستان +HER2 و-HER2 انجام گرفت. مطالعات بیوانفورماتیکی در رده های سلولی مختلف با جستجو در پایگاههای دادهای مانندGEO ، ChIP-Atlas و recount3 انجام گرفت. نتایج آزمایشگاهی نشاندهنده کاهش واریانت های HER2 و تغییرات بیانی دیگر ژن های مورد بررسی بود. بطور کلی با توجه به مطالعات بیوانفورماتیکی و آزمایشگاهی به نظر میرسد این بخش از توالی HER2 را میتوان به عنوان یک ناحیه تنظیمی انهنسری در نظر گرفت.
نتایج: یافته ها نشاندهندهی کاهش بیان واریانت ها در رده‌های سلولی مورد مطالعه پس از 24 ساعت بطور سیس و تغییرات بیانی دیگر ژن های مورد بررسی بطور ترانس میباشد. همچنین، بررسی های بیوانفورماتیکی مانند نشانهای هیستونی، H3K4me1 نیز اهمیت HER2-En1 را به عنوان یک ناحیه تنظیمی نشان داد.
نتیجه گیری: بطور کلی، با توجه به مطالعات بیوانفورماتیکی و آزمایشگاهی بصورت حذف ژنتیکی ناحیه HER2-En1 در HER2، به نظر میرسد این بخش از توالی HER2 را میتوان به عنوان یک ناحیه تنظیمی انهنسری در نظر گرفت.
شماره‌ی مقاله: 7
نوع مقاله: پژوهشی اصيل |
موضوع مقاله:
بيماری‌های زنان
دریافت: 1401/8/25 | پذیرش: 1401/9/30 | انتشار: 1402/4/17
دریافت: 1401/8/25 | پذیرش: 1401/9/30 | انتشار: 1402/4/17
فهرست منابع
1. Mungamuri, S.K., et al., Chromatin modifications sequentially enhance ErbB2 expression in ErbB2-positive breast cancers. Cell reports, 2013. 5(2): p. 302-313. [DOI:10.1016/j.celrep.2013.09.009]
2. Moasser, M.M., The oncogene HER2: its signaling and transforming functions and its role in human cancer pathogenesis. Oncogene, 2007. 26(45): p. 6469-6487. [DOI:10.1038/sj.onc.1210477]
3. Sirkisoon, S.R., et al., EGFR and HER2 signaling in breast cancer brain metastasis. Frontiers in bioscience (Elite edition), 2016. 8: p. 245. [DOI:10.2741/e765]
4. Choudhury, A., et al., Small interfering RNA (siRNA) inhibits the expression of the Her2/neu gene, upregulates HLA class I and induces apoptosis of Her2/neu positive tumor cell lines. International journal of cancer, 2004. 108(1): p. 71-77. [DOI:10.1002/ijc.11497]
5. Korkaya, H. and M.S. Wicha, HER2 and breast cancer stem cells: more than meets the eye. Cancer research, 2013. 73(12): p. 3489-3493. [DOI:10.1158/0008-5472.CAN-13-0260]
6. El Hadi, H., et al., Development and evaluation of a novel RT-qPCR based test for the quantification of HER2 gene expression in breast cancer. Gene, 2017. 605: p. 114-122. [DOI:10.1016/j.gene.2016.12.027]
7. Thariat, J. and P.-Y. Marcy, Neck dissection and chemoradiation in head and neck cancer. The Lancet Oncology, 2010. 11(3): p. 224-225. [DOI:10.1016/S1470-2045(10)70002-4]
8. Ménard, S., et al., Role of HER2 gene overexpression in breast carcinoma. Journal of cellular physiology, 2000. 182(2): p. 150-162.
https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-4652(200002)182:2<150::AID-JCP3>3.0.CO;2-E [DOI:10.1002/(SICI)1097-4652(200002)182:23.0.CO;2-E]
9. Merry, C.R., et al., Transcriptome-wide identification of mRNAs and lincRNAs associated with trastuzumab-resistance in HER2-positive breast cancer. Oncotarget, 2016. 7(33): p. 53230. [DOI:10.18632/oncotarget.10637]
10. Shlyueva, D., G. Stampfel, and A. Stark, Transcriptional enhancers: from properties to genome-wide predictions. Nature Reviews Genetics, 2014. 15(4): p. 272-286. [DOI:10.1038/nrg3682]
11. Zlotorynski, E., Gene expression: Developmental enhancers in action. Nature Reviews Genetics, 2018. 19(4): p. 187. [DOI:10.1038/nrg.2018.13]
12. Li, W., D. Notani, and M.G. Rosenfeld, Enhancers as non-coding RNA transcription units: recent insights and future perspectives. Nature Reviews Genetics, 2016. 17(4): p. 207-223. [DOI:10.1038/nrg.2016.4]
13. Shin, H.Y., Targeting super-enhancers for disease treatment and diagnosis. Molecules and cells, 2018. 41(6): p. 506.
14. Nebbioso, A., et al., Cancer epigenetics: moving forward. PLoS genetics, 2018. 14(6): p. e1007362. [DOI:10.1371/journal.pgen.1007362]
15. Xi, Y., et al., Histone modification profiling in breast cancer cell lines highlights commonalities and differences among subtypes. BMC genomics, 2018. 19(1): p. 1-11. [DOI:10.1186/s12864-018-4533-0]
16. Liu, Q., et al., A novel HER2 gene body enhancer contributes to HER2 expression. Oncogene, 2018. 37(5): p. 687-694. [DOI:10.1038/onc.2017.382]
17. Wang, H. and W. Sun, CRISPR-mediated targeting of HER2 inhibits cell proliferation through a dominant negative mutation. Cancer letters, 2017. 385: p. 137-143. [DOI:10.1016/j.canlet.2016.10.033]
18. Huang, D.W., B.T. Sherman, and R.A. Lempicki, Systematic and integrative analysis of large gene lists using DAVID bioinformatics resources. Nature protocols, 2009. 4(1): p. 44-57. [DOI:10.1038/nprot.2008.211]
19. Viewer, I.G., Broad Institute. URL: https://software. broadinstitute. org/software/igv/[accessed 2022-05-12].
20. Wilks, C., et al., recount3: summaries and queries for large-scale RNA-seq expression and splicing. Genome biology, 2021. 22(1): p. 1-40. [DOI:10.1186/s13059-021-02533-6]
21. Oki, S., et al., Ch IP‐Atlas: a data‐mining suite powered by full integration of public Ch IP‐seq data. EMBO reports, 2018. 19(12): p. e46255. [DOI:10.15252/embr.201846255]
22. Chao, W.-R., et al., HER2 amplification and overexpression are significantly correlated in mucinous epithelial ovarian cancer. Human pathology, 2014. 45(4): p. 810-816. [DOI:10.1016/j.humpath.2013.11.016]
23. Nencioni, A., et al., Grb7 upregulation is a molecular adaptation to HER2 signaling inhibition due to removal of Akt-mediated gene repression. PloS one, 2010. 5(2): p. e9024. [DOI:10.1371/journal.pone.0009024]
24. Manning, B.D. and L.C. Cantley, AKT/PKB signaling: navigating downstream. Cell, 2007. 129(7): p. 1261-1274. [DOI:10.1016/j.cell.2007.06.009]
25. Hemmings, B.A. and D.F. Restuccia, Pi3k-pkb/akt pathway. Cold Spring Harbor perspectives in biology, 2012. 4(9): p. a011189. [DOI:10.1101/cshperspect.a011189]
26. Szklarczyk, D., et al., The STRING database in 2017: quality-controlled protein-protein association networks, made broadly accessible. Nucleic acids research, 2016: p. gkw937. [DOI:10.1093/nar/gkw937]
27. Stanimir, M., et al., Mullerianosis of the urinary bladder: a rare case report and review of the literature. Rom J Morphol Embryol, 2016. 57(2 Suppl): p. 849-852.
28. Klann, T.S., et al., CRISPR-Cas9 epigenome editing enables high-throughput screening for functional regulatory elements in the human genome. Nature biotechnology, 2017. 35(6): p. 561-568. [DOI:10.1038/nbt.3853]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
