|сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
Применение технологии CRISPR/Cas для создания сублинии клеток рака легкого А549 с нокаутом гена E2F1
https://doi.org/10.25557/2073-7998.2024.11.40-46
Аннотация
Несмотря на значительное количество исследований, посвященных транскрипционному фактору E2F1, его функциональная роль в клеточных процессах остаётся неоднозначной. В зависимости от контекста E2F1 может либо поддерживать выживание клеток, либо инициировать апоптоз. Настоящая работа посвящена рассмотрению возможности использования E2F1 в качестве терапевтической мишени для комбинированного лечения злокачественных новообразований, в том числе через применение ингибиторов. Однако имеющиеся данные также свидетельствуют о потенциально противоположном эффекте E2F1, способном негативно влиять на эффективность терапии. Это подчёркивает актуальность углублённого изучения функциональной активности E2F1 в различных условиях. Факторы транскрипции семейства E2F, включая E2F1, демонстрируют как пересекающиеся функции, так и уникальные свойства, присущие отдельным его членам. Подавление экспрессии отдельных представителей семейства даёт возможность более точно оценить их вклад в ключевые клеточные процессы. В рамках проведённого исследования была разработана сублиния клеток рака лёгкого A549 с нокаутом гена E2F1, осуществлённым с использованием технологии CRISPR/ Cas. На основе данной клеточной модели планируется проведение экспериментов, направленных на изучение роли E2F1 в различных условиях, включая реакции на химиотерапевтические воздействия
При поддержке: Работа поддержана грантом Российского научного фонда № 24-24-00293, https://rscf.ru/project/24-24-00293/.
Об авторах
М. А. Замкова
Институт биологии гена Российской академии наук
Россия
Россия
Замкова М.А.
119334, г. Москва, ул. Вавилова, д. 34/5
Д. Б. Казанский
ФГБУ Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина Минздрава России
Россия
Россия
115522, г. Москва, Каширское шоссе, д. 23
В. В. Татарский
Институт биологии гена Российской академии наук
Россия
Россия
119334, г. Москва, ул. Вавилова, д. 34/5
Список литературы
1. Moriya H. Quantitative nature of overexpression experiments. Mol Biol Cell. 2015; 26: 3932-3939. doi: 10.1091/mbc.E15-07-0512.
2. Narasimhan V. M., Xue Y., Tyler-Smith C. Human Knockout Carriers: Dead, Diseased, Healthy, or Improved? Trends Mol Med. 2016; 22: 341-351. doi: 10.1016/j.molmed.2016.02.006.
3. Li H., Yang Y., Hong W., et al. Applications of genome editing technology in the targeted therapy of human diseases: mechanisms, advances and prospects. Signal Transduct Target Ther. 2020; 5:1. doi: 10.1038/s41392-019-0089-y.
4. Bock C., Datlinger P., Chardon F., et al. High-content CRISPR screening. N Nat Rev Methods Primers. 2022;2(1):9. doi: 10.1038/s43586-022-00098-7.
5. Ertosun M.G., Hapil F.Z., Osman Nidai O. E2F1 transcription factor and its impact on growth factor and cytokine signaling. Cytokine Growth Factor Rev. 2016;31:17-25. doi:10.1016/j.cytogfr.2016.02.001.
6. Dubrez L. Regulation of E2F1 Transcription Factor by Ubiquitin Conjugation. Int J Mol Sci. 2017; 18(10):2188. doi:10.3390/ijms18102188.
7. Schaal C., Pillai S., Chellappan S. P. The Rb-E2F transcriptional regulatory pathway in tumor angiogenesis and metastasis. Adv Cancer Res. 2014; 121: 147-182. doi:10.1016/B978-0-12-800249-0.00004-4.
8. Meng P., Ghosh R. Transcription addiction: can we garner the Yin and Yang functions of E2F1 for cancer therapy? Cell Death Dis. 2014; 5: e1360. doi: 10.1038/cddis.2014.326.
9. Li J., Bi W., Lu F., Pet al. Prognostic role of E2F1 gene expression in human cancer: a meta-analysis. BMC Cancer. 2023; 23: 509. doi: 10.1186/s12885-023-10865-8.
10. Gao H., Zhou F., Li R., et al. E2F1 inhibits cellular senescence and promotes oxaliplatin resistance in colorectal cancer. Ann Transl Med. 2023; 11: 185. doi: 10.21037/atm-22-4054.
11. Zhang K., Zhang B., Bai Y., Dai L. E2F1 promotes cancer cell sensitivity to cisplatin by regulating the cellular DNA damage response through miR-26b in esophageal squamous cell carcinoma J Cancer. 2020; 11: 301-310. doi: 10.7150/jca.33983.
12. Engelmann D., Knoll S., Ewerth D., et al. Functional interplay between E2F1 and chemotherapeutic drugs defines immediate E2F1 target genes crucial for cancer cell death. Cell Mol Life Sci. 2010; 67: 931-948. doi: 10.1007/s00018-009-0222-0.
13. Chen H. Z., Tsai S. Y., Leone G. Emerging roles of E2Fs in cancer: an exit from cell cycle control. Nat Rev Cancer. 2009; 9: 785-797. doi: 10.1038/nrc2696.
14. Kong L. J., Chang J. T., Bild A. H., Nevins J. R. Compensation and specificity of function within the E2F family. Oncogene. 2007; 26: 321-327. doi: 10.1038/sj.onc.1209817.
15. Ran, F. A., Hsu, P. D., Wright, J., Agarwala, V., Scott, D. A., and Zhang, F. (2013) Genome engineering using the CRISPR-Cas9 system, Nat Protoc, 8, 2281-2308, doi: 10.1038/nprot.2013.143.
16. Персиянцева Н.А., Казанский Д.Б., Татарский В.В., Замкова М.А. Редактирование генома методом CRISPR/Cas для создания сублинии клеток рака легкого человека А549, нокаутной по гену р21. Медицинская генетика. 2023;22(11):35-39. https://doi.org/10.25557/2073-7998.2023.11.35-39
17. Хамидуллина А.И., Гандалипов Э.Р., Абраменко Я.Е., Чернов К.В., Кирюхина Т.А., Брутер А.В., Татарский В.В. Получение опухолевых линий A549 и MCF7 с нокаутом гена опухолевого супрессора TP53 с помощью CRISPR/Cas9. Медицинская генетика. 2023;22(11):27-34. https://doi.org/10.25557/2073-7998.2023.11.27-34
18. Chen X., Yu Y., Zheng H., et al. Single-cell transcriptome analysis reveals dynamic changes of the preclinical A549 cancer models, and the mechanism of dacomitinib. Eur J Pharmacol 2023; 960: 176046. doi: 10.1016/j.ejphar.2023.176046.
19. Watanabe N., Dickinson. D. A., Krzywanski D. M., Iet al. A549 sub clones demonstrate heterogeneity in toxicological sensitivity and antioxidant profile. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2002; 283: L726-736, doi:10.1152/ajplung.00025.2002.
20. Zhu Q., Zhao X., Zhang Y., et al. Single cell multi-omics reveal intracell-line heterogeneity across human cancer cell lines. Nat Commun. 2023; 14: 8170. doi: 10.1038/s41467-023-43991-9.
21. Schnepp P. M., Shelley G., Dai J., et al. Single-Cell Transcriptomics Analysis Identifies Nuclear Protein 1 as a Regulator of Docetaxel Resistance in Prostate Cancer Cells. Mol Cancer Res. 2020; 18: 1290-1301. doi: 10.1158/1541-7786.MCR-20-0051.
22. Boettcher M., Covarrubias S., Biton A., Bet al. Tracing cellular heterogeneity in pooled genetic screens via multi-level barcoding. BMC Genomics. 2019; 20: 107. doi:10.1186/s12864-019-5480-0.
23. Westermann L., Li Y., Gocmen B., et al. Wildtype heterogeneity contributes to clonal variability in genome edited cells. Sci Rep. 2022; 12: 18211. doi: 10.1038/s41598-022-22885-8.
24. Wilcz-Villega E., Carter E., Ironside A., et al. Macrophages induce malignant traits in mammary epithelium via IKKepsilon/TBK1 kinases and the serine biosynthesis pathway EMBO Mol Med. 2020; 12: e10491. doi:10.15252/emmm.201910491.
25. Mo J., Borcherding N., Jo S., et al. Contrasting roles of different mismatch repair proteins in basal-like breast cancer. bioRxiv [ Preprint]. 2023 Sep 13: 2023.07.20.549745. doi:10.1101/2023.07.20.549745.
26. Yu S., Parameswaran N., Li M., et al. CRABP-II enhances pancreatic cancer cell migration and invasion by stabilizing interleukin 8 expression. Oncotarget. 2017; 8: 52432-52444. doi:10.18632/oncotarget.14194.
27. Novakova Z., Milosevic M., Kutil Z., et al. Generation and characterization of human U-2 OS cell lines with the CRISPR/Cas9-edited protoporphyrinogen oxidase IX gene. Sci Rep. 2022; 12: 17081. doi: 10.1038/s41598-022-21147-x.
28. Muller H., Bracken A. P., Vernell R., et al. E2Fs regulate the expression of genes involved in differentiation, development, proliferation, and apoptosis. Genes Dev. 2001; 15: 267-285. doi: 10.1101/gad.864201.
29. Lewis C. S., Voelkel-Johnson C., Smith C. D. Suppression of c-Myc and RRM2 expression in pancreatic cancer cells by the sphingosine kinase-2 inhibitor ABC294640. Oncotarget. 2016; 7; 60181-60192. doi: 10.18632/oncotarget.11112.
Рецензия
Для цитирования:
Замкова М.А., Казанский Д.Б., Татарский В.В. Применение технологии CRISPR/Cas для создания сублинии клеток рака легкого А549 с нокаутом гена E2F1. Медицинская генетика. 2024;23(11):40-46. https://doi.org/10.25557/2073-7998.2024.11.40-46
For citation:
Zamkova М.А., Kazansky D.B., Tatarskiy V.V. Using CRISPR/Cas technology to generate A549 human lung cancer subline with knockout of the E2F1 gene. Medical Genetics. 2024;23(11):40-46. (In Russ.) https://doi.org/10.25557/2073-7998.2024.11.40-46
Просмотров:
103
Послать статью по эл. почте 