Альтернативная экспрессия ДНК – метилтрансферазных генов в динамике миелопролиферативного заболевания

Внимание уделено изучению альтернативной экспрессии ДНК- метилтрансферазных генов, методом RT-PCR, в динамике миелопролиферативного заболевания на примере истинной полицитемии и хронического миелолейкоза. Показано, что в генезисе миелопролиферативного заболевания имеет место существенное изменени...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2009
Автори:	Швачко, Л.П., Телегєєв, Г.Д.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 2009
Назва видання:	Фактори експериментальної еволюції організмів
Теми:	Генетика людини та медична генетика
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/176926
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Альтернативная экспрессия ДНК – метилтрансферазных генов в динамике миелопролиферативного заболевания / Л.П. Швачко, Г.Д. Телегеєв // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2009. — Т. 7. — С. 330-334. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-176926
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1769262021-02-09T01:27:58Z Альтернативная экспрессия ДНК – метилтрансферазных генов в динамике миелопролиферативного заболевания Швачко, Л.П. Телегєєв, Г.Д. Генетика людини та медична генетика Внимание уделено изучению альтернативной экспрессии ДНК- метилтрансферазных генов, методом RT-PCR, в динамике миелопролиферативного заболевания на примере истинной полицитемии и хронического миелолейкоза. Показано, что в генезисе миелопролиферативного заболевания имеет место существенное изменение паттерна экспрессии ДНК- метилтрансферазных генов и вклад de novo метилирования в клинику онкологической прогрессии. Суперэкспрессия мРНК de novo варианта DNMT3B сопровождает прогрессию миелопролиферативного заболевания при резком снижении уровня экспрессии DNMT1, ключевого фермента метилирования соматического генома. Показана прогностическая оценка статуса экспрессии DNMT3B у исследованных пациентов. Увага зосереджена на альтернативній експресії ДНК-метилтрансферазних генів в динаміці мієлопроліферативного захворювання на прикладі истинної поліцитемії та хронічного мієлолейкозу. Показано, що в генезисі міелопроліферативного захворювання має місце суттєва зміна паттерну експресії мРНК ДНК- метилтрансферазних генів та вклад аномального de novo метилювання ДНК в кліниці онкологічної прогресії. Показана прогностична оцінка статусу експресії DNMT3B у досліджених пацієнтів. The same stage-specific alterations of DNA Methyltransferase Expression have been presented. There was analyzed expression of DNA methyltransferase (DNMTs) genes by RTPCR and shown the different DNA methyltransferase patterns expression during four pathogenetic myeloproliferative stages. We found that DNMT1, 3A, and 3B mRNA levels have diversity positive correlation with polycytemia and CML as the stage-specific myeloprolipheration syndromes. DNMT1, and 3A showed the highest expression for polycythemia patient and thought to did not correlate with CML cancer progression. In contrast, de novo DNMT3B showed the highest expression for three CML patients with insignificant DNMT1, and without DNMT3A expression. In summary we have resumed that de novo DNMT3B overexpression mRNA commonly correlated with stage-specific myeloprolipheration pathogenesis in CML patients. Have been shown the prognosis value of DNMT3B Expression Status for the patients were investigated. 2009 Article Альтернативная экспрессия ДНК – метилтрансферазных генов в динамике миелопролиферативного заболевания / Л.П. Швачко, Г.Д. Телегеєв // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2009. — Т. 7. — С. 330-334. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 2219-3782 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/176926 ru Фактори експериментальної еволюції організмів Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Генетика людини та медична генетика Генетика людини та медична генетика
spellingShingle	Генетика людини та медична генетика Генетика людини та медична генетика Швачко, Л.П. Телегєєв, Г.Д. Альтернативная экспрессия ДНК – метилтрансферазных генов в динамике миелопролиферативного заболевания Фактори експериментальної еволюції організмів
description	Внимание уделено изучению альтернативной экспрессии ДНК- метилтрансферазных генов, методом RT-PCR, в динамике миелопролиферативного заболевания на примере истинной полицитемии и хронического миелолейкоза. Показано, что в генезисе миелопролиферативного заболевания имеет место существенное изменение паттерна экспрессии ДНК- метилтрансферазных генов и вклад de novo метилирования в клинику онкологической прогрессии. Суперэкспрессия мРНК de novo варианта DNMT3B сопровождает прогрессию миелопролиферативного заболевания при резком снижении уровня экспрессии DNMT1, ключевого фермента метилирования соматического генома. Показана прогностическая оценка статуса экспрессии DNMT3B у исследованных пациентов.
format	Article
author	Швачко, Л.П. Телегєєв, Г.Д.
author_facet	Швачко, Л.П. Телегєєв, Г.Д.
author_sort	Швачко, Л.П.
title	Альтернативная экспрессия ДНК – метилтрансферазных генов в динамике миелопролиферативного заболевания
title_short	Альтернативная экспрессия ДНК – метилтрансферазных генов в динамике миелопролиферативного заболевания
title_full	Альтернативная экспрессия ДНК – метилтрансферазных генов в динамике миелопролиферативного заболевания
title_fullStr	Альтернативная экспрессия ДНК – метилтрансферазных генов в динамике миелопролиферативного заболевания
title_full_unstemmed	Альтернативная экспрессия ДНК – метилтрансферазных генов в динамике миелопролиферативного заболевания
title_sort	альтернативная экспрессия днк – метилтрансферазных генов в динамике миелопролиферативного заболевания
publisher	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
publishDate	2009
topic_facet	Генетика людини та медична генетика
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/176926
citation_txt	Альтернативная экспрессия ДНК – метилтрансферазных генов в динамике миелопролиферативного заболевания / Л.П. Швачко, Г.Д. Телегеєв // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2009. — Т. 7. — С. 330-334. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.
series	Фактори експериментальної еволюції організмів
work_keys_str_mv	AT švačkolp alʹternativnaâékspressiâdnkmetiltransferaznyhgenovvdinamikemieloproliferativnogozabolevaniâ AT telegêêvgd alʹternativnaâékspressiâdnkmetiltransferaznyhgenovvdinamikemieloproliferativnogozabolevaniâ
first_indexed	2025-07-15T14:52:39Z
last_indexed	2025-07-15T14:52:39Z
_version_	1837725028490149888
fulltext	330 5. Лазюк Г.И. Облучение населения Беларуси вследствие аварии на Чернобыльской АЭС и динамика врожденных пороков развития. // Междунар. журн. радиац. медицины. – 1999. – № 1. – С. 63-70. 6. Бариляк І.Р., Неумержицька Л.В., Євтушок Л.Є., Шкарупа В.М. Оцінка вроджених вад розвитку в північно-західному регіоні України // Фактори експериментальної еволюції організмів. Зб. наук. праць. – Київ. – 2008. – Т.4 – С. 358-362. 7. Волкова Г.С. Світовий дослід ведення реєстрів уроджених вад розвитку // Вісн. стоматології. – 1999. – № 2. – С. 59-61. 8. EUROCAT Report 7 / Scientiific Institute of Public Health – Louis Pasteur – Brussels, 1997. – 181 p. 9. Кирилова Е.А., Никифирова О.К., Жученко Н.А. Мониторинг врожденных пороков развития у новорожденных // Рос. вестн. перинатологии и педиатрии – 2000. – № 1. – С.18-21. 10. Минков И.П. Мониторинг врожденных пороков развития, их пренатальная диагностика, роль в патологии у детей и пути профилактики // Перинатологія та педіатрія. – 2000. – №1. – С. 8-13. 11. Населення України, 2000 р. Статистичний щорічник. – К.: Держкомстат України, 2004. – 208 с. Резюме Частота вроджених вад розвитку в Черкаській області за період 1997-2007 рр. аналогічна середньому значенню цього показника по Україні (27,3 та 26,0 на 1000 н/н відповідно). Спостерігається динаміка зменшення частоти вроджених вад розвитку в області за досліджуваний період. Виявлені значні регіональні відмінності частоти вроджених вад розвитку в області (13,2 - 55,8 на 1000 н/н). Середній показник цієї патології в радіаційно-забруднених районах (33,2:1000 н/н) більший ніж в умовно «чистих» (21,9:1000 н/н). Найбільша частота вроджених вад розвитку виявлена в районах з підвищеним рівнем хімічного забруднення. Частота врожденных пороков развития в Черкасской области за период 1997- 2007 гг. аналогична среднему значению этого показателя по Украине (27,3 и 26,0 на 1000 н/р соответственно). Наблюдается динамика уменьшения частоты врожденных пороков развития в области за исследуемый период. Выявлены значительные региональные отличия частоты врожденных пороков развития в области (13,2 - 55,8 на 1000 н/р). Средний показатель этой патологии в радиационно загрязненных районах больше, чем в условно «чистых» (21,9:1000 н/р). Наибольшая частота врожденных пороков развития выявлена в районах с повышенным уровнем химического загрязнения. Frequency of congenital developmental anomalies in the Cherkassy region for the period 1997-2007 is similar to average value of this parameter across Ukraine (27,3 and 26,0 on 1000 n/b accordingly). Dynamics of reduction of frequency of congenital developmental anomalies in the field of for the investigated period is observed. Significant regional differences of frequency of congenital developmental anomalies in the field of (13,2 - 55,8 on 1000 n/b) are revealed. The average indice of this pathology in radiation polluted areas is more, than in conditionally "pure" (21,9:1000 n/b). The greatest frequency of congenital developmental anomalies is revealed in areas with the raised level of chemical pollution. ШВАЧКО Л.П., ТЕЛЕГЕЕВ Г.Д. Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины Украина 03143, Киев, ул. Заболотного, 150. l.p.shvachko@imbg.org.ua 331 АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭКСПРЕССИЯ ДНК – МЕТИЛТРАНСФЕРАЗНЫХ ГЕНОВ В ДИНАМИКЕ МИЕЛОПРОЛИФЕРАТИВНОГО ЗАБОЛЕВАНИЯ В неопластических клетках существенным образом изменяется паттерн ДНК- метилирования, по сравнению с нормальными соматическими клетками [1] При этом, глобальное геномное гипометилирование парадоксально сопровождается увеличением ДНК-метилтрансферазной активности и локальным гиперметилированием CpG- островков, как правило, в 5’-промоторных участках генов [2]. Доказано, что аберрантное метилирование de novo CpG-островков, в норме не метилированных, является особенностью иммортализованных и трансформированных клеток, и связано в большинстве случаях с инактивацией генов - супрессоров опухолевого роста [3]. Считается, что аберрантное метилирование CpG-островков является ранним событием в процессе возникновения опухоли [4]. Таким образом, становится очевидным исследование характера экспрессии альтернативных генетических вариантов ДНК- метилтрансферазной активности, парадоксально ассоциирующейся с геномным гипометилированием в неопластических клетках [5]. Также, вопрос о происхождении самой ДНК- метилирующей активности, коррелирующей с промоторным СpG- метилированием, в литературе неоднозначен [6]. Поэтому, изменение экспрессии разных вариантов ДНК-метилтрансферазных генов может подчеркивать их дифференцированную роль в механизме опухолевой прогрессии и в эпигенетике рака, в частности. Методом RT-PCR нами исследована альтернативная экспрессия ДНК метилтрансферазных генов DNMT1, DNMT3A и DNMT3B, кодирующих функционально различные ДНК метилтрансферазы, в генезисе миелопролиферативного заболевания истинная полицитемия - хронический миелолейкоз (СML). Материалы и методы. Лимфоциты из 10 мл цельной крови пациента выделяли в градиенте фикол- верографина (ρ =1,078), собирали центрифугированием и промывали 2 раза в PBS буфере. Клеточность фракции лимфоцитов подсчитывали с помощью камеры Горяева. Для выделения РНК клеточность лимфоцитов не превышала 5×106 в 1 мл. Тотальную РНК из лимфоцитов крови выделяли используя гуанидинтиоцианат как описано [7]. Контроль препаратов РНК проводили электрофорезом в 1,8 % агарозном геле в 1× Трис-ацетатном буфере, рН 7,6. Синтез кДНК проводили с помощю обратной транскриптазы (40 ед. фермента, 370 С, 60 мин.). В RT-PCR использовались синтезированные праймеры для 3-х альтернативных вариантов - DNMT1, DNMT3A, DNMT3B генов. Оптимизироваными условиями RT-PCR амплификации был горячий отжиг праймеров (Perkin-Elmer Applied Biosystems). Результаты и их обсуждение. У млекопитающих, в том числе у человека, известны три фермента, осуществляющие метилирование геномной ДНК: паттерн ДНК-метилтрансфераза DNMT1 и две de novo ДНК-метилтрансферазы DNMT 3A и 3B ( Рисунок 1) [8]. 332 Рисунок 1. Структура известных ДНК метилтрансфераз DNMT1, DNMT3A, DNMT3B (K.D. Robertson , DNA methylation, methyltransferases, and cancer. - Oncogene – 2001,- 20. -P. 3139–3155) DNMT1 – основной фермент пострепликативного метилирования геномной ДНК [8, 9]. Активность фермента резко возрастает с началом синтеза ДНК и в первые минуты после репликации профиль метилирования дочерней нити воссоздается по образцу материнской (геми-метилирование ДНК) [9]. ДНК- метилтрансферазы DNMT 3A и DNMT 3B необходимы для метилирования ДНК de novo и экспрессируются только на ранних эмбриональных стадиях развития [9]. Тем не менее, экспрессия de novo вариантов DNMT 3A и DNMT 3B в соматических клетках взрослого организма очень низка [10]. Роль даных генов в канцерогенезе связывают с de novo метилированием в неметилированых CpG- островках [10, 11]. Нами исследован характер экспрессии трех ДНК-метилтрансферазных генов DNMT1, DNMT3А, DNMT3В с помощью обратно-транскриптазной полимеразной цепной реакции (RT-PCR) на фоне миелопролиферативного процесса у 4-х пациентов: трех с клиническим диагнозом хронический миелолейкоз (CML) и одного с истинной полицитемией. Истинная полицитемия – хроническое заболевание системы крови, характеризующееся эритропенией, которое может рассматриваться промаллигнизирующей стадией миелопролиферативного синдрома. Хронический миелолейкоз – онкологическое заболевание лимфатической ткани, при котором опухолевые лимфоциты накапливаются в периферической крови, костром мозге и лимфатических узлах. В отличие от острых лейкозов, процесс идет достаточно медленно, вследствие чего нарушения кровотворення розвиваються лишь на поздних стадиях болезни. Как показано на рисунке 2, при истинной полицитемии имеет место доминирующая экспрессия паттерн DNMT1 метилтрансферазы, которая сочеталась с экспрессией de novo ДНК метилтрансферазы DNMT3A. В то же время, вариант de novo метилирования DNMT3В не экспрессировался у пациента с истинной полицитемией. У троих пациентов с хроническим миелолейкозом (CML) паттерн экспрессии мРНК исследуемых ДНК- метилтрансферазных генов существенным образом меняется. По 333 результату RT-PCR у пациентов с CML выявлено резкое снижение уровня экспрессии паттерн ДНК-метилтрансферазы DNMT1, отсутствие de novo варианта DNMT3A и доминирующая суперэкспрессия de novo DNMT3B ДНК-метилтрансферазного гена. Как показано, уровень экспрессии de novo DNMT3B варианта может коррелировать с клинической отягощенностью течения хронического лейкоза у индивидуальных пациентов (рисунок2). Таким образом, данное исследование может свидетельствовать о диагностически значимом подходе в изучении контроля экспрессии ДНК-метилтрансферазных генов DNMT1, DNMT3A и DNMT3B, кодирующих функционально различные ДНК метилтрансферазы, в патогенезе миелопролиферативного заболеванияи, в частности, патологической роли de novo DNMT3B варианта ДНК-метилирования в динамике онкологической прогрессии. DNMT1/ DNMT3A/ DNMT3B Рисунок 2. Дифференцированная экспрессия ДНК метилтрансферазных генов в динамике миелопролиферативного заболевания у разных пациентов. Выводы. Методом RT-PCR показано, что в генезисе миелопролиферативного заболевания истинная полицитемия – хронический миелолейкоз имеет место существенное изменение паттерна экспрессии ДНК-метилтрансферазных генов и вклад de novo метилирования в клинику онкологической прогрессии. Суперэкспрессия мРНК de novo варианта DNMT3B сопровождает прогрессию миелопролиферативного заболевания, при резком снижении уровня экспрессии DNMT1, ключевого фермента метилирования соматического генома. Показана прогностическая оценка статуса экспрессии DNMT3B у исследованных пациентов. Литература. 1. Baylin S. B., Herman J. G., Graff J. R., Vertino P. M., Issa J. P. Alterations in DNA methylation: a fundamental aspect of neoplasia. - Adv. Cancer Res. -1998.- 72, - P. 141- 196. 2. Szif M. Targeting DNA methylation in cancer. – Bull. Cancer – 2006. – 93. – P. 5358- 5360. 3. Esteller M., Corn P. G., Baylin S. B., Herman J. G. A gene hypermethylation profile of human cancer. - Cancer Res. -2001. – 61. – P. 3225-3229. 4. Herman J.G., Baylin S.B. Promoter-region hypermethylation and gene silemcing in human cancer. –Cur. Top. Microbiol. Immunol. – 2000. -16. –P. 168-174. Полицитемия CML I CML II 1 2 3 4 334 5. Eads C. A., Danenberg K. D., Kawakami K., Saltz L. B., Danenberg P. V., Laird P. W. CpG island hypermethylation in human colorectal tumors is not associated with DNA methyltransferase overexpression. - Cancer Res. – 1999. – V.59. – P. 2302-2306. 6. Rhee I., Bachman K. E., Park B. H., Jair K. W., Yen R. W., Schuebel K. E., Cui H., Feinberg A. P., Lengauer C., Kinzler K. W., Baylin S. B., Vogelstein B. DNMT1 and DNMT3b cooperate to silence genes in human cancer cells.- Nature (Lond.) -2002. – 416. –P. 552-556. 7. Chomczynski P., Sacchi N. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction. - Anal. Biochem. – 1987.-162.–P.156-159. 8. Robertson K.D., DNA methylation, methyltransferases, and cancer. – Oncogene – 2001. – 20. – P. 3139–3155. 9. Li E., Bestor T.H., Jaenisch R. Targeted mutation of the DNA methyltransferase gene results in embryonic lethality. – Cell – 1992. -62. - P.915-926. 10. Robertson K. D., Uzvolgyi E., Liang G., Talmadge C., Sumegi J., Gonzales F. A., Jones P. A. The human DNA methyltransferases (DNMTs) 1, 3a and 3b: coordinate mRNA expression in normal tissues and overexpression in tumors. -Nucleic Acids Res. – 1999. – 27. – P. 2291-2298. 11. Mizuno S., Chijiwa T., Okamura T., Akashi K., Fukumaki Y., Niho Y., Sasaki H. Expression of DNA methyltransferases DNMT1, 3A, and 3B in normal hematopoiesis and in acute and chronic myelogenous leukemia.- Blood – 2001. – 97. – P. 1172-1179. Резюме Внимание уделено изучению альтернативной экспрессии ДНК- метилтрансферазных генов, методом RT-PCR, в динамике миелопролиферативного заболевания на примере истинной полицитемии и хронического миелолейкоза. Показано, что в генезисе миелопролиферативного заболевания имеет место существенное изменение паттерна экспрессии ДНК- метилтрансферазных генов и вклад de novo метилирования в клинику онкологической прогрессии. Суперэкспрессия мРНК de novo варианта DNMT3B сопровождает прогрессию миелопролиферативного заболевания при резком снижении уровня экспрессии DNMT1, ключевого фермента метилирования соматического генома. Показана прогностическая оценка статуса экспрессии DNMT3B у исследованных пациентов. Увага зосереджена на альтернативній експресії ДНК-метилтрансферазних генів в динаміці мієлопроліферативного захворювання на прикладі истинної поліцитемії та хронічного мієлолейкозу. Показано, що в генезисі міелопроліферативного захворювання має місце суттєва зміна паттерну експресії мРНК ДНК- метилтрансферазних генів та вклад аномального de novo метилювання ДНК в кліниці онкологічної прогресії. Показана прогностична оцінка статусу експресії DNMT3B у досліджених пацієнтів. The same stage-specific alterations of DNA Methyltransferase Expression have been presented. There was analyzed expression of DNA methyltransferase (DNMTs) genes by RT- PCR and shown the different DNA methyltransferase patterns expression during four pathogenetic myeloproliferative stages. We found that DNMT1, 3A, and 3B mRNA levels have diversity positive correlation with polycytemia and CML as the stage-specific myeloprolipheration syndromes. DNMT1, and 3A showed the highest expression for polycythemia patient and thought to did not correlate with CML cancer progression. In contrast, de novo DNMT3B showed the highest expression for three CML patients with insignificant DNMT1, and without DNMT3A expression. In summary we have resumed that de novo DNMT3B overexpression mRNA commonly correlated with stage-specific myeloprolipheration pathogenesis in CML patients. Have been shown the prognosis value of DNMT3B Expression Status for the patients were investigated.

Альтернативная экспрессия ДНК – метилтрансферазных генов в динамике миелопролиферативного заболевания

Репозитарії

Схожі ресурси