Анотація до роботи:

Шостак К.О. Зміна експресії генів у гліальних пухлинах головного мозку людини. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.03 – молекулярна біологія. – Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Київ, 2002.

За допомогою методу диференційної гібридизації “грид” кДНК-бібліотек головного мозку ембріона людини і новонародженого було ідентифіковано 23 нуклеотидні послідовності, експресія яких змінюється в гліальних пухлинах головного мозку людини. Виявлена акумуляція високих рівнів поліаденільованих мітохондріальних і цитоплазматичних рРНК, а також гетеродисперсних РНК, що містять Alu-повтори, є доказом аномалій синтезу, деградації і процесингу РНК у пухлинних клітинах. Дерегуляція цих процесів може зумовлювати прогресію астроцитом у гліобластому. Показано підвищення експресії гена транскрипційного фактора dbpВ (ДНК-зв’язувального білка В) в астроцитарних пухлинах різного ступеня злоякісності. ДНК-зв’язувальний білок В є транс-фактором тромбіну і підвищення його вмісту може бути пов’язане з процесами ангіогенної активації й гіперплазії клітинного ендотелію, які стимулюють розвиток астроцитарних пухлин. Вперше описано активацію в анапластичних астроцитомах гена ZFM1/SF1, який кодує білок, що бере участь у негативній модуляції транскрипційних факторів, асоційованих із РНК-полімеразою II. Це може призводити до неконтрольованих координованих змін експресії генів на різних ділянках клітинного метаболізму. Підвищення експресії в анапластичних астроцитомах гена Id-4, який належить до родини домінантно-негативних регуляторів клітинної диференціації і позитивних регуляторів клітинної проліферації, може викликати порушення клітинного циклу. Зниження експресії гена куліна-1 в астроцитарних пухлинах різного ступеня злоякісності, можливо, пов’язане з порушеннями на стадії переходу клітин з фази G₁ у фазу G₀. Отримані дані про значне підвищення експресії гена HC gp-39 винятково в анапластичних астроцитомах і мультиформних гліобластомах свідчать про важливу роль цього гена в пухлинному процесі при переході до більш злоякісного фенотипу. HC gp-39, може бути молекулярним маркером при дослідженні злоякісної прогресії астроцитарних гліом чи розпізнаванні гліобластом серед пухлин головного мозку людини. Вперше виявлене істотне зниження вмісту й навіть повна відсутність мРНК TSC-22 у пухлинах головного мозку. Ці дані, а також показана іншими авторами інактивація гена TSC-22 в пухлинах слинної залози, репресорна транскрипційна активність та негативна роль білка TSC-22 у процесі проліферації клітин, дозволили припустити потенційну супресорну роль TSC-22 в пухлинному процесі.

Виявлений поліморфізм експресії генів у різних зразках пухлин одного і того ж ступеня злоякісності відображає гетерогенність шляхів виникнення і прогресії астроцитарних гліом.

1. За допомогою методу диференційної гібридизації ”грид” кДНК високої щільності ідентифіковано 23 нуклеотидні послідовності, експресія яких змінюється в гліальних пухлинах головного мозку людини.

2. Виявлено нагромадження поліаденільованих мітохондріальних і цито-плазматичних рРНК, а також гетеродисперсних РНК, що містять Alu-повтори, що свідчить про аномалії синтезу, деградації і процесингу РНК у пухлинних клітинах. Дерегуляція цих процесів може зумовлювати прогресію астроцитом у гліобластоми.

3. Встановлено підвищення експресії гена транскрипційного фактора dbpВ (ДНК-зв’язувального білка В) в астроцитарних пухлинах різного ступеня злоякісності. Участь dbpВ у стимуляції деяких генів у активованих ендотеліальних клітинах як транс-фактора тромбіну дозволяє припустити, що активація гена dbpВ пов'язана з гіперплазією судинного ендотелію в астроцитарних пухлинах.

4. Вперше виявлено активацію експресії генів ZFM1/SF1 та Id-4 в анапластичних астроцитомах. Ген ZFM1/SF1 кодує білок, який бере участь у негативній модуляції транскрипції факторів, асоційованих із РНК-полімеразою II, і може спричиняти координовану зміну експресії генів у різних ланках клітинних процесів. Ген Id-4 належить до родини регуляторів клітинної диференціації, проліферації і апоптозу, його активація, ймовірно, пов’язана з дедиференціацією трансформованих астроцитарних клітин.

5. Вперше досліджено експресію гена куліну-1 в гліальних пухлинах головного мозку людини на рівні мРНК. Встановлене зниження експресії гена куліну-1 у астроцитарних пухлинах різного ступеня злоякісності, можливо, пов'язане з порушеннями клітинного циклу.

6. Отримано дані про істотно знижений вміст мРНК TSC-22 у пухлинах головного мозку, що, поряд з описаними в літературі іншими даними, свідчить про потенційну супресорну роль цього гена в пухлинному процесі.

7. Показано підвищення експресії гена HC gp-39 в анапластичній астроцитомі та мультиформній гліобластомі. Ген HC gp-39 може бути молекулярним маркером при дослідженні злоякісної прогресії астроцитарних гліом чи ідентифікації гліобластом серед інших пухлин головного мозку людини.

8. Виявлений поліморфізм експресії генів у різних зразках пухлин одного і того ж ступеня злоякісності відображає гетерогенність шляхів виникнення і прогресії астроцитарних гліом.

Публікації автора:

1. Дмитренко В.В., Гарифулин О.М., Шостак Е.А., Смикодуб А.Н., Кавсан В.М. Характеристика различных типов мРНК, экспрессирующихся в головном мозге человека // Цитология и генетика. – 1996. – Т.30, №5. – С.41-47.

2. Дмитренко В.В., Шостак К.О., Гаріфулін О.М., Зозуля Ю.П., Кавсан В.М. Зміни експресії генів у клітинах астроцитом головного мозку людини // Экспериментальная онкология. – 1998. – Т.20, №3-4. – С.191-197.

3. Шостак К.О., Дмитренко В.В., Гарифулін О.М., Розуменко В.Д., Хоменко О.В., Зозуля Ю.П., Цехетнер Г., Кавсан В.М. Потенційна супресорна роль гена TSC-22 в пухлинах головного мозку людини // Біополімери і клітина. – 2001. – Т.17, №2. – С.152-159.

4. Кавсан В.М., Дмитренко В.В., Шостак К.О., Марусик А.М., Зозуля Ю.П. Молекулярна генетика гліом // Генетика і селекція на межі тисячоліть. – К.: Логос, 2001. – Т.1. – С.333-351.

5. Kavsan V.M., Dmitrenko V.V., Garifulin O.V., Shostak K. Identification of differentially expressed genes in gliomas // XV Meting European Association for Cancer Research. – Stockholm (Sweden). – 1998. – P.195.

6. Kavsan V., Dmitrenko V., Shostak K., Garifulin O., Homenko, Zozulya Yu. Increased expression of heterodisperse Alu-containing transcripts in glioblastoma multiforme // The 10th European Cancer Conference. – Vienna (Austria). – 1999. – P.119.

7. Дмитренко В.В., Марусик А.М., Шостак Е.А., Хоменко А.В., Розуменко В.Д., Зозуля Ю.П., Кавсан В.М. Изменения экспрессии генов в опухолях головного мозга человека // Онкология-2000, Тезисы II съезда онкологов стран СНГ. – Киев (Украина). – 2000, №187.

8. Kavsan V., Dmitrenko V., Shostak K., Garifulin O., Zehetner G., Homenko O., Gridina N., Zozulya Yu. Changes of gene expression associated with initiation or progression of human brain astrocytic tumours // XVI Meting European Association for Cancer Research. – Halkidiki-Hellas (Greece). – 2000. – P.63-64.

9. Shostak K.O., Garifulin O.M., Dmitrenko V.V., Kavsan V.M. Gene expression changes in human glial tumors // Conference for students, PhD students and young scientists. – Kyiv (Ukraine). – 2001. – P.167.