Дифференциальная экспрессия микроРНК в опухолевых и нормальных тканях толстой кишки
https://doi.org/10.25789/YMJ.2020.72.19
Аннотация
Проведены анализ дифференциальной экспрессии микроРНК в опухолевых и нормальных тканях больных колоректальным раком (КРР), а также идентификация потенциальных lncRNA-мишеней и генов-мишеней с применением методов машинного обучения. В результате секвенирования обнаружено 6 дифференциально экспрессирующихся микроРНК (hsa-miR-143-3p, hsa-miR-26a-5p, hsa-miR25-3p,hsa-miR-92a-3p,hsa-miR-21-5p,hsa-let-7i-5p) в опухолевой ткани толстой кишки относительно нормальной. Для этих микроРНК определены 97 генов-мишеней и 23 потенциально взаимодействующие с ними длинные некодирующие РНК. Вместе они составляют сеть конкурентно экспрессирующихся РНК, характерную для КРР, участвующую в реализации таких сигнальных каскадов, как регуляция клеточной адгезии, активация иммунного ответа, регуляция клеточного ответа на гормоны и стресс, регуляция сигнального пути Wnt и клеточной миграции, регуляция пролиферации и клеточного цикла, регуляция взаимодействия с вирусными агентами, регуляция апоптоза и ответа на гипоксию. Полученные данные расширяют представления о механизмах регуляции экспрессии генов при КРР и могут стать основой для панели онкомаркеров.
Об авторах
И. А. НовиковаРоссия
Новикова Инна Арнольдовна – к.м.н., зам. генерального директора по науке
г. Ростов-на-Дону
Н. Н. Тимошкина
Россия
Тимошкина Наталья Николаевна – к.б.н., руковод. лаб.
г. Ростов-на-Дону
Д. С. Кутилин
Россия
Кутилин Денис Сергеевич – к.б.н., в.н.с.
г. Ростов-на-Дону
Список литературы
1. Кутилин Д.С. Регуляция экспрессии генов раково-тестикулярных антигенов у больных колоректальным раком / Д.С. Кутилин // Молекулярная биология. 2020; 54(4):580-595.
2. МикроРНК как маркеры прогрессирования предраковых заболеваний в рак шейки матки / Т.А. Димитриади, Д.В. Бурцев, Е.А. Дженкова, Д.С. Кутилин// Современные проблемы науки и образования. 2020; 1. URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=29529 (дата обращения: 04.03.2020)
3. Терапевтическая роль полиненасыщенных жирных кислот и их производных в патофизиологических процессах / Н.В. Гроза, А.Б. Голованов, Е.А. Наливайко, Г.И. Мягкова // Вестник МИТХТ. – 2012. – Т. 7, №5. – С.3-16.
4. A let-7 microRNA-binding site polymorphism in KRAS predicts improved outcome in patients with metastatic colorectal cancer treated with salvage cetuximab/panitumumab monotherapy / Saridaki Z., Weidhaas J.B., Lenz H.J. [et al.] // Clin. Cancer Res. 2014;20:4499–4510,
5. CDK8 is a colorectal cancer oncogene that regulates beta-catenin activity / Firestein R., Bass A.J., Kim S.Y. [et al.] // Nature. 2008; 455 (7212): 547–51.
6. Colorectal cancer outcomes and treatment patterns in patients too young for average-risk screening / Abdelsattar Z.M., Wong S.L., Regenbogen S.E. [et al.] // Cancer. 2016; 122: 929-934.
7. Deep sequencing the microRNA transcriptome in colorectal cancer/ Schee K., Lorenz S., Worren M.M. [et al.]// PLoS One. 2013; 8:e66165.
8. Differential expression of miRNAs in colorectal cancer: comparison of paired tumor tissue and adjacent normal mucosa using high-throughput sequencing / Hamfjord J., Stangeland A.M., Hughes T. [et al.] // PLoS One. 2012; 7:e34150,
9. Ding J., Li X., Hu H. TarPmiR: a new approach for microRNA target site prediction. Bioinformatics. 2016; 32(18):2768-75.
10. Downregulated microRNAs in the colorectal cancer: diagnostic and therapeutic perspectives/ Hernández R., Sánchez-Jiménez E., Melguizo C. [et al.] //BMB Rep. 2018; 51(11):563-571.
11. Evidence of Xist RNA-independent initiation of mouse imprinted X-chromosome inactivation/ Kalantry S., Purushothaman S., Bowen R. B. [et al.] // Nature. 2009; 460(7255):647-651.
12. Genome-wide prediction and functional characterization of the genetic basis of autism spectrum disorder/ Krishnan A., Zhang R., Yao V. [et al.] //Nature Neuroscience. 2016; 19(11):1454-1462.
13. HELLP babies link a novel lincRNA to the trophoblast cell cycle/ van Dijk M., Thulluru H.K., Mulders J. [et al.] // Clin Invest. 2012;122(11):4003-11.
14. LINC00657 promotes the development of colon cancer by activating PI3K/AKT pathway/ Lei Y., Wang Y.H., Wang X.F., Bai J. // Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2018; 22(19):6315-6323.
15. Long noncoding RNA HEIH promotes colorectal cancer tumorigenesis via counteracting mir-939mediated transcriptional repression of Bcl-Xl / Cui C., Zhai D., Cai L. [et al.] //Cancer Res. Treat. 2018; 50: 992-1008.
16. MALAT1 long non-coding RNA in cancer/Yoshimoto R., Mayeda A., Yoshida M., Nakagawa S.// Biochimica et Biophysica Acta. 2016; 1859 (1):192-199.
17. Microarray analysis of colorectal cancer stromal tissue reveals upregulation of two oncogenic miRNA clusters/ Nishida N., Nagahara M., Sato T. [et al.]// Clin. Cancer Res. 2012; 18:3054-3070,
18. MicroRNA-92a functions as an oncogene in colorectal cancer by targeting PTEN/ Zhang G., Zhou H., Xiao H. [et al.] // Dig. Dis. Sci. 2014; 59:98-107.
19. miEAA: microRNA enrichment analysis and annotation/ Backes C., Khaleeq Q.T., Meese E., Keller A. // Nucleic Acids Res. 2016; 44(W1):W110-6.
20. Noncoding RNAs in the development, diagnosis, and prognosis of colorectal cancer/ Weng M., Wu D., Yang C. [et al.] // Transl. Res. 2017; 181:108-120,
21. Quinlan A.R., Hall I.M. BEDTools: a flexible suite of utilities for comparing genomic features, Bioinformatics. 2010; 26: 841-842.
22. Role of Tet proteins in 5mC to 5hmC conversion, ES-cell self-renewal and inner cell mass specification / Ito S., D'Alessio A.C., Taranova O.V. [et al.] // Nature. 2010; 466(7310):1129-1133
23. Serum miR-21 and miR-92a as biomarkers in the diagnosis and prognosis of colorectal cancer/ Liu G.H., Zhou Z.G., Chen R. [et al.]// Tumour Biol. 2013; 34:2175-2181.
24. Siegel R.L., Miller K.D., Jemal A. Cancer statistics. CA A Cancer J. Clin. 2019; 69: 7-34.
25. Tang X.J., Wang W., Hann S.S. Interactions among lncRNAs, miRNAs and mRNA in colorectal cancer // Biochimie. 2019;163:58-72.
26. The Dual Role of MicroRNAs in Colorectal Cancer Progression / Ding L., Lan Z., Xiong X. [et al.] //Int. J. Mol. Sci. 2018; 19(9):2791.
27. The two faces of Cdk8, a positive/negative regulator of transcription / Nemet J., Jelicic B., Rubelj I., Sopta M.// Biochimie. 2014; 97: 22-7.
28. Tokarz P., Blasiak J. The role of microRNA in metastatic colorectal cancer and its significance in cancer prognosis and treatment // Acta Biochim Pol. 2012; 59:467–474.
Рецензия
Для цитирования:
Новикова И.А., Тимошкина Н.Н., Кутилин Д.С. Дифференциальная экспрессия микроРНК в опухолевых и нормальных тканях толстой кишки. Якутский медицинский журнал. 2020;(4):74-82. https://doi.org/10.25789/YMJ.2020.72.19
For citation:
Novikova I.A., Timoshkina N.N., Kutilin D.S. Differential microRNA expression in tumor and normal colon tissues. Yakut Medical Journal. 2020;(4):74-82. https://doi.org/10.25789/YMJ.2020.72.19