Δίκτυα μεταγραφικών παραγόντων και επαναπρογραμματισμός του ανθρώπινου γονιδιώματος μετά από ιική μόλυνση

Δίκτυα μεταγραφικών παραγόντων και επαναπρογραμματισμός του ανθρώπινου γονιδιώματος μετά από ιική μόλυνση

Αυγέρης Ευθύμιος Γεώργιος (EL)

born_digital_postgraduate_thesis

Διπλωματική Εργασία (EL)

Postgraduate Thesis (EN)

2014

Οι αποκρίσεις των κυττάρων σε παθογόνους μικροοργανισμούς, ιδιαίτερα σε ιούς, αποτελούν τις περισσότερο μελετημένες περιπτώσεις κυτταρικών αποκρίσεων σε εξωτερικά ερεθίσματα. Οι φαινοτυπικές αλλαγές των κυττάρων-ξενιστών συνοδεύονται με χαρακτηριστικές αλλαγές στη γονιδιακή τους έκφραση. Τεχνικές που χρησιμοποιούν DNA μικροσυστοιχίες αλλά και ακόμη πιο σύγχρονες τεχνικές αλληλούχησης των μεταγράφων (RNA-seq) παρέχουν τη δυνατότητα εντοπισμού με ακρίβεια των γονιδίων που εκφράζονται αλλά και του βαθμού στον οποίο αλλάζει η έκφρασή τους κατόπιν μόλυνσης με κάποιο ιό ή βακτήριο. Η ανάλυση τέτοιων πειραμάτων προσφέρει σημαντικές πληροφορίες για τα γονίδια που εμπλέκονται στους μηχανισμούς με τους οποίους αποκρίνονται τα κύτταρα-ξενιστές στη μόλυνση και καθορίζουν την επιβίωσή τους. Η ρύθμιση αυτών των γονιδίων πραγματοποιείται από τη συντονισμένη αλληλεπίδραση των μεταγραφικών παραγόντων αλλά και των τοπικών επιλεκτικών τροποποιήσεων των ιστονών με το DNA. Με την τεχνική της ανοσοκατακρήμνισης και της ακόλουθης αλληλούχησης των DNA τμημάτων που απομονώνονται (ChIP-seq) μπορούν να εντοπιστούν οι θέσεις πρόσδεσής των μεταγραφικών παραγόντων και οι τροποποιήσεις των ιστονών σε διάφορα γονίδια. Ο συνδυασμός πληροφοριών από τις παραπάνω τεχνικές μπορεί να αποκαλύψει τους περίπλοκους μηχανισμούς που ενεργοποιούνται στα κύτταρα μετά από ιικές μολύνσεις. Μπορεί επίσης να εντοπιστούν κάποια γονίδια που υπερεκφράζονται στην πλειοψηφία των κυτταρικών σειρών κατόπιν μόλυνσης με παθογόνους μικροοργανισμούς. Στην παρούσα εργασία συλλέχθηκαν δεδομένα πειραμάτων DNA μικροσυστοιχιών και RNA-seq από τις βάσεις δεδομένων GeoDatasets, Array Express και SRA όπου είχαν προηγηθεί μολύνσεις ανθρώπινων κυττάρων με ιούς και βακτήρια. Επιπλέον χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από ChIP-seq πειράματα από τη βάση δεδομένων του ENCODE. Από την ανάλυση αυτών των δεδομένων εντοπίστηκε μία ομάδα 348 γονιδίων των οποίων η έκφραση εμφανίζεται να αυξάνεται κατόπιν μόλυνσης σε διάφορες ανθρώπινες κυτταρικές σειρές. Χαρακτηρίστηκαν επίσης οι μεταγραφικοί παράγοντες αλλά και οι ιστονικές τροποποιήσεις που πιθανώς ρυθμίζουν την έκφραση αυτών των γονιδίων σε τρείς κυτταρικές σειρές. (EL)

The responses of host cells to pathogenic microorganisms are among the most-well studied examples of cellular responses to external stimuli. Pathogen-induced phenotypic changes in host cells are often accompanied by marked changes in gene expression. DNA microarrays and the most recent RNA-seq technologies provide us with the ability to monitor the changes in the abundance of transcripts after virus or bacterial infection. Analysis of such experiments offers important information for the genes that are involved in the cellular response mechanisms upon the infection and are considered crucial for the survival of the cells. Genes are regulated by the coordinated interactions of transcription factors and histone modification with the DNA. ChIP-seq technology unravels the binding positions of the transcription factors and the histone modifications of the surrounding chromatin of the genes. The combination of the data coming from the above experiments can illuminate the complicated mechanisms that are activated as the cells response to the infection. Moreover some central genes that are upregulated in most cell lines after the virus or bacterial infection can be identified. In this thesis data from DNA microarrays and RNA-seq experiments on human cell lines infected with viruses and bacteria were used. The data were downloaded from GeoDatasets, Array Express and SRA databases, while data of ChIP-seq experiments from the ENCODE database were also gathered. From the analyses of those data, 348 genes were identified that were overexpressed after virus and bacterial infection in the majority of the studied cell lines. Finally transcription factors and histone modifications that regulate those genes were identified in 3 cell lines. (EN)

Ελληνική γλώσσα

Σχολή Επιστημών Υγείας » Τμήμα Ιατρικής » Διατμηματικό / Διϊδρυτικό ΠΜΣ Μοριακή Ιατρική

Βιβλιοθήκη και Κέντρο Πληροφόρησης » Βιβλιοθήκη Επιστημών Υγείας

https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών

Πέργαμος

Διπλωματική Εργασία