ВЛИЯНИЕ НОКАУТА ПО ГЕНАМ TLR9 И AIM2 В ОПУХОЛЕВЫХ КЛЕТКАХ MCF7 НА ИЗМЕНЕНИЕ ТРАНСКРИПЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ МАРКЕРНЫХ ГЕНОВ ОКСИДАТИВНОГО СТРЕССА И ГИПОКСИИ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ГЦ-ОБОГАЩЕННЫХ ФРАГМЕНТОВ ДНК

Цель исследования. Определить влияние GC-богатых фрагментов ДНК (GC-ДНК) на экспрессию маркерных генов гипоксии и окислительного стресса в клетках рака молочной железы MCF7, нокаутированных по генам TLR9 и AIM2, кодирующих внутриклеточные сенсорные молекулы ДНК. Материал и методы. Исследование проведено на интактных клетках MCF7, четырех клонах клеток MCF7, нокаутированных по гену TLR9 (TLR9-/-), и двух клонах клеток MCF7, нокаутированных по гену AIM2 (AIM2-/-). Уровень экспрессии белков определяли методом проточной цитофлуориметрии. Уровень экспрессии генов определяли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени.Результаты. Нокаутные культуры MCF7, в отличие от интактных, отвечают на стимуляцию фрагментов GC-ДНК снижением оксидативного стресса и транскрипционной активности генов маркеров гипоксии, что приводит к увеличению выживаемости раковых клеток.Выводы. Доказана ключевая роль сенсоров ДНК TLR9 и AIM2 как триггеров, способствующих выживанию адаптивных реакций злокачественных клеток на GC-обогащенные фрагменты ДНК опухолевого ландшафта.

GC-вкДНК, клеточная линия MCF7, генные регуляторные сети

1. A field guide for cancer diagnostics using cell-free DNA: From principles to practice and clinical applications / A.L. Volckmar [et al.] // Genes Chromosomes Cancer. - 2018. - Vol.5 7, № 3. - P. 123-139

2. Characterization of the release and biological significance of cell-free DNA from breast cancer cell lines / W. Wang [et al.] // Oncotarget. - 2017. - Vol. 8, № 26. - P. 43180-43191

3. Ribosomal DNA as DAMPs signal for MCF7 cancer cells / E.M. Malinovskaya [et al.] // Front Oncol. - 2019. - Vol. 9. - P. 445

4. Delayed appearance of hypertension in spontaneously hypertensive rat (SHR) injected with CpG-rich DNA early in ontogenesis / N.N. Veĭko [et al.] // Biomed Khim. - 2010. - Vol. 56, № 6. - P. 686-699

5. Human circulating ribosomal DNA content significantly increases while circulating satellite III (1q12) content decreases under chronic occupational exposure to low-dose gammaneutron and tritium beta-radiation / I.B. Korzeneva [et al.] // Mutat Res. - 2016. - Vol. 791792. - P. 49-60

6. The method for analysis of the copy number variations of GC-rich repeat of human genome in damaged DNA. Detection of increasing copy number of ribosomal genes in extracellular DNA circulating in blood plasma of smokers` humans / I.V. Chestkov [et al.] // Meditsinskaya genetika. - 2016. - Vol. 15. - P. 43-50

7. Extracellular DNA promotes colorectal tumor cell survival after cytotoxic chemotherapy / R. Anunobi [et al.] // J Surg Res. - 2018. - Vol. 226. - P. 181-191

8. Extracellular DNA containing (dG)n motifs penetrates into MCF7 breast cancer cells, induces the adaptive response, and can be expressed / E.A. Kozhina [et al.] // Oxid Med Cell Longev. - 2019. - Vol. 2019. - P. 7853492

9. Absent in melanoma 2 regulates tumor cell proliferation in glioblastoma multiforme / P.A. Chen [et al.] // J Neurooncol. - 2019. - Vol. 144, № 2. - P. 265-273

10. Continuous hypoxia and glucose metabolism, the effects on genes expression in Mcf7 breast cancer cell line / A.Q. Al Bawab [et al.] // Endocr Metab Immune Disord Drug Targets. - 2020. [Epub ahead of print]

11. Vaupel, P. Hypoxia in cancer: significance and impact on clinical outcome / P. Vaupel, M. Arnulf // Cancer and Metastasis Reviews. - 2007. - Vol. 26. - P. 225-239

12. Semenza, G.L. Targeting HIF-1 for cancer therapy / G.L. Semenza // Nat Rev Cancer. - 2003. - Vol. 3, № 10. - P. 721-322003

13. Heme oxygenase-1 and carbon monoxide regulate growth and progression in glioblastoma cells / C. Castruccio Castracani [et al.] // Mol Neurobiol. - 2020. - Vol. 57, № 5. - P. 2436-2446

14. Decoding NADPH oxidase 4 expression in human tumors / J.L. Meitzler [et al.] // Redox Biol. - 2017. - Vol. 13. - P. 182-195

15. Molecular mechanisms and systemic targeting of NRF2 dysregulation in cancer / J.S. Kang [et al.] // Biochem Pharmacol. - 2020. - Vol. 177. - P. 114002