-Комплексное исследование активности ретроэлементов и механизмов её регуляции в различных типах злокачественных опухолей
Около половины человеческого генома представлено последовательностями, возникшими благодаря активности ретроэлементов (РЭ) – мобильных генетических элементов, распространяющихся в геноме с использованием механизма «копирования-вставки» (ретропозиции). Несмотря на то, что число копий РЭ в геноме современного человека огромно и превышает 1,5 миллиона, лишь несколько десятков из них сохраняют способность к ретропозиции. В большинстве нормальных клеток организма активность ретроэлементов подавлена на всех этапах их жизненного цикла, начиная с репрессии транскрипции путём метилирования промоторов и модификации хроматина, заканчивая специализированной системой деградации белковых компонентов ретропозиционного комплекса. Небольшой уровень ретропозиции наблюдается лишь в герминальных клетках, а также нейронах некоторых зон головного мозга. Функциональная роль ретроэлементов до конца не ясна: с одной стороны, описано более ста случаев врожденных патологий, связанных с разрушением кодирующих участков генов новыми инсерциями РЭ, с другой стороны, предполагается участие РЭ в формировании функциональной пластичности нейронов. Широко известно, что при злокачественной трансформации в геноме опухолевых клеток происходят существенные изменения, включающие в себя изменение профилей метилирования и транскрипции, мутации в генах и хромосомные перестройки. Недавно было показано, что в некоторых типах опухолей также происходит активация ретроэлементов, что может рассматриваться как дополнительный источник мутагенеза, приводящий к возникновению генетической и фенотипической гетерогенности опухоли. Более того, при исследовании колоректального рака среди полиморфных инсерций РЭ семейства L1HS была выявлена копия, активно продуцирующая новые инсерции, одна из которых инактивировала ген-онкосупрессор APC и стала, таким образом, драйверной мутацией опухолеобразования. Однако, имеющиеся на сегодня данные об активности ретроэлементов в раковых клетках и их вкладе в фенотипическую гетерогенность опухолей носят весьма фрагментарный характер. Кроме того, не до конца ясно какие именно механизмы активации РЭ реализуются в том или ином виде рака. Предлагаемый проект направлен на решение одной из актуальных проблем современной молекулярной геномики и фундаментальной медицины - изучение вклада активности ретроэлементов в создание генетической гетерогенности клеток опухоли. В ходе реализации проекта будет исследована активность ретроэлементов как в солидных опухолях, так и в ранее не изученных с этой стороны онкогематологических заболеваниях. С использованием оригинальных методов на базе высокопроизводительного секвенирования нового поколения (англ. NGS – Next Generation Sequencing) будут выявлены профили инсерционного мутагенеза РЭ в геномах опухолевых клеток. Впервые будет проведено комплексное исследование факторов, обуславливающих активность РЭ, изучен масштаб инсерционной вариабельности для различных типов рака
January 6, 2018 December 31, 2020
List of publications
- (2020). Aberrant Methylation of LINE-1 Transposable Elements: A Search for Cancer Biomarkers. Cells 9 (9),
- (2019). A Pipeline for the Error-Free Identification of Somatic Alu Insertions in High-Throughput Sequencing Data. Mol Biol 53 (1), 138–146
- (2020). SeqURE – a new copy-capture based method for sequencing of unknown Retroposition events. Mob DNA 11 (1), 33
- (conference) (2020). A cost-effective quasi single-cell assay for deciphering of clonal architecture of leukemic cells. Klin Padiatr 232 (3), e7

