Шановні колеги, вітаю Вас! Науковий семінар Інституту біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України «Актуальні проблеми сучасної біохімії» продовжує свою роботу. 17-го жовтня (вівторок) 2023 р. о 10-30 в Актовій залі Інституту будемо слухати доповідь мол. наук. співр. відділу молекулярної біології Інституту Рудницької Ольги Володимирівни «Вплив карбонових наночастинок на експресію генів, які контролюють проліферацію, у клітинах людини та тварин». Мова йде за апробацію дисертації на здобуття вченого ступеня доктора філософії. Традиційно до цього інформаційного листа додаємо авторські тези доповіді.
При цьому повідомляємо, що прийняти участь у роботі семінару можна буде й у дистанційному форматі відповідно до наступної адреси:
https://meet.google.com/nuo-nhjy-hbn
Запрошуємо Вас до участі у роботі нашого семінару.
Дорогі колеги, я не виключаю, що в Актовій залі 17-го жовтня вже може бути прохолодно, тому одягайтеся, будь ласка, тепліше.
З повагою - С.О.Костерін
АВТОРСЬКІ ТЕЗИ
«Вплив карбонових наночастинок на експресію генів, які контролюють проліферацію, у клітинах людини та тварин»
Доповідач: Ольга РУДНИЦЬКА, молодший науковий співробітник відділу молекулярної біології Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України
e-mail:
Актуальність. Вивчення механізмів дії наночастинок на експресію генів є одним з перспективних підходів для виявлення чутливих маркерів їх негативного впливу на клітини і вияснення причин розвитку метаболічних порушень та захворювань, зокрема для ранньої діагностики онкологічних захворювань.
Мета роботи: дослідити дію малих доз карбонових наночастинок на експресію генів, що кодують протеїни пов'язані з процесами проліферації і канцерогенезом, стресом ендоплазматичного ретикулума (ЕР) та виживанням клітин, а також мікроРНК у нормальних астроцитах людини лінії HNA/TS.
Для досягнення поставленої мети необхідно було виконати наступні завдання:
1. Дослідити вплив оксиду графену на рівень експресії генів, що приймають участь у контролі процесів проліферації у нормальних астроцитах людини лінії NHA/TS.
2. Вивчити вплив карбонових нанотрубок на рівень експресії генів, які задіяні в регуляції процесів проліферації, у нормальних астроцитах людини.
3. Дослідити особливості дії оксиду графену на рівень експресії генів, які контролюють виживання клітин у нормальних астроцитах людини.
4. Вивчити вплив карбонових нанотрубок на рівень експресії генів, які регулюють виживання клітин, у нормальних астроцитах людини.
5. Вияснити роль стресу ендоплазматичного ретикулума в дії карбонових нанотрубок на рівень експресії генів у нормальних астроцитах людини та клітинах гліобластоми.
6. Дослідити вплив різних доз карбонових наночастинок на рівень експресії мікроРНК в ембріонах Danio rerio.
Методи дослідження. У ході виконання роботи були використанні сучасні методи біохімії та молекулярної біології: культивування клітин, виділення РНК, визначення кількості та спектральних показників РНК спектрометричним методом, синтез комплементарних ДНК за допомогою зворотної транскрипції, методи кількісної полімеразної ланцюгової реакції, електрофоретичний аналіз нуклеїнових кислот, методи біоінформатики та статистичної обробки результатів.
Результати. 1. Показано, що за дії малих доз одностінних карбонових нанотрубок у нормальних астроцитів людини лінії NHA/TS посилюється експресія генів CLU, DNAJB9, HSPA9, IGFBP3, MYBL2 і CA9, що пов'язані зі стресом ендоплазматичного ретикулума.
2. Встановлено, що у нормальних астроцитах під впливом одностінних карбонових нанотрубок знижується рівень експресії генів MYBL1, IDH2, HIF1AN, HLA-G, IGFBP6, SLC6A8, BCAR3, FABP5 та PAM.
3. Показано, що одностінні карбонові нанотрубки по-різному змінюють рівень експресії мікроРНК miR-19а-3p, miR-27a-3p, miR-144-3p, miR-145-5p і miR-182-5p у нормальних астроцитах.
4. Встановлено, що за дії одностінних карбонових нанотрубок на ембріони Danio rerio знижується рівень експресії мікроРНК miR-143-3р, miR-145-5р, miR-182-5р і miR-206-5р, які задіяні у регуляції процесів проліферації клітин та нейрогенезі.
5. Показано, що оксид графену порушує експресію генів BRCA1, BCAR3, IGFBP3, IGFBP6, MYBL1, MYBL2, NAMPT та TSPAN13, а також мікроРНК miR-96-5p і miR-145-5p у нормальних астроцитах.
6. Встановлено, що за дії одностінних карбонових нанотрубок рівень експресії генів BRCA1 та DNAJB9 змінюється у нормальних астроцитах людини більш виражено у порівнянні з клітинами гліобластоми лінії U87MG, що може бути обумовлено індукованою стресом ендоплазматичного ретикулума резистентністю пухлинних клітин.
Висновки. Отже, карбонові наночастинки порушують експресію генів і мікроРНК у нормальних астроцитах людини, причому значною мірою через стрес ендоплазматичного ретикулума. Експресія генів у нормальних астроцитах є більш чутливою до дії наночастинок порівняно з клітинами гліобластоми, що обумовлено резистентністю пухлинних клітин до дії різних чинників через сигнальні шляхи стресу ЕР. Ці зміни рівня експресії генів та мікроРНК, можуть бути підґрунтям розвитку різноманітних патологій і вказують на потенційні ризики використання карбонових наночастинок у біомедичних цілях.
СПИСОК ПУБЛІКАЦІЙ ЗДОБУВАЧА ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Rudnytska O.V., Khita O.O., Minchenko D.O., Tsymbal D.O., Yefimova Y.V., Sliusar M.Y., Minchenko O.H. The low doses of SWCNTs affect the expression of proliferation and apoptosis related genes in normal human astrocytes. Current Research in Toxicology, 2021, 2: 64–71. https://doi.org/10.1016/j.crtox.2021.02.001 (Scopus і PubMed, Q3)
2. Minchenko OH, Khita OO, Rudnytska OV, Yefimova YV, Tsymbal DO, Minchenko DO, Sliusar MY, He Q, Liu K. The impact of single walled carbon nanotubes on the expression of microRNA in zebrafish (Danio rerio) embryos. Endocr. Regul. 2022 Apr 30; 56(2): 115-125. https://doi.org/10.2478/enr-2022-0013 (Scopus і PubMed, Q3)
3. Rudnytska OV, Kulish YV, Khita OO, Minchenko DO, Tsymbal DO, Viletska YM, Sliusar MY, Trufanova DD, Minchenko OH. Exposure to nanographene oxide induces gene expression dysregulation in normal human astrocytes. Endocr. Regul. 2022 Jul 13; 56(3): 216-226. https://doi.org/10.2478/enr-2022-0023 (Scopus і PubMed, Q3)
4. Minchenko D.O., Rudnytska O.V., Khita O.O., Kulish Y.V., Viletska Y.M., Halkin O.V., Danilovskyi S.V., Ratushna O.O., Minchenko O.H. Expression of DNAJB9 and some other genes is more sensitive to SWCNTs in normal human astrocytes than glioblastoma cells. Endocr. Regul., 2023, 57 (3): 162-172. https://doi.org/10.2478/enr-2023-0020 (Scopus і PubMed, Q3)