Χρωμοσωμικές ανωμαλίες επιγενετικοί παράγοντες και μηχανισμοί ρετρομετάθεσης
Δημητριάδου, Ευτυχία Σ.
(EL)
Δημητριάδου, Ευτυχία Σ.
(EL)
Σύρρου, Μαρίκα
(EL)
-
(EL)
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Σχολή Ιατρικής Τμήμα Ιατρικής Τομέας Λειτουργικός - Κλινικοεργαστηριακός. Εργαστήριο Γενικής Βιολογίας
Μελετήσαμε την ικανότητα έκφρασης RNA και ρετρομετάθεσης του ρετροϊού HERV-K10 σε κύτταρα HeLa, A549 και H1299 και σε ανθρώπινα ωοκύτταρα. Ανιχνεύσαμε έκφραση RNA του σε υψηλά επίπεδα και κατασκευάσαμε ανασυνδυασμένους ελλειμματικούς ρετροϊούς σημασμένους με ειδική κασέτα ανίχνευσης της ρετρομετάθεσης που βασίζεται στην έκφραση της φθορισμογόνου πρωτεΐνης EGFP. Μετά από διαμόλυνση καρκινικών κυτταρικών σειρών με αυτούς και μικροένεσή τους σε άωρα ανθρώπινα ωοκύτταρα, μέσω μικροσκοπίας UV ανιχνεύσαμε γεγονότα ρετρομετάθεσης, τα οποία πιστοποιήθηκαν σε επίπεδο γονιδιώματος με PCR, ενώ επιπλέον με FACS μετρήθηκε η συχνότητα ρετρομεταθέσεων σε υψηλά επίπεδα ως και 38.3%. Υψηλή συχνότητα ρετρομετάθεσης συσχετίζεται με έντονες φαινοτυπικές αλλαγές, διαταραχές του κυτταρικού κύκλου με συσσώρευση κυττάρων στη G2/M και πολλαπλές θραύσεις στα χρωμοσώματα. Αποδείξαμε ότι τα γεγονότα ρετρομετάθεσης συμβαίνουν χάρη στην εξειδικευμένη δράση αντίστροφης μεταγραφάσης ειδικής για τα HERV-K10 που κωδικοποιείται από ενδογενή στοιχεία Τα αποτελέσματά μας αποδεικνύουν για πρώτη φορά ότι ο ενδογενής ρετροϊός HERV-K10 είναι ρετρομεταθετικά ενεργός, ακόμα και ελλειμματικός, και ότι τα καρκινικά και αναπτυσσόμενα γαμετικά κύτταρα αποτελούν ευνοϊκό περιβάλλον για τη γένεση γεγονότων ρετρομετάθεσης. Έπειτα, μελετήσαμε το πρότυπο μεθυλίωσης DNA του ρετροτρανσποζονίου HERV-K10 και των γονιδίων με αποτύπωση DLK1/MEG3, CDKN1C (p57KIP2) και IGF2/H19 σε χοριακές λάχνες από παιδιά που γεννήθηκαν μετά από IVF-PGD και βιοψίες όρχεων και σπέρμα υπογόνιμων ανδρών με MS-PCR. Στην ομάδα PGD, διαπιστώθηκε στατιστικά σημαντική μείωση της μεθυλίωσης του HERV-K10 και του DLK1/MEG3 σε σύγκριση με το μάρτυρα. Σε βιοψίες όρχεων βρέθηκε εκτεταμένη διαταραχή των προτύπων μεθυλίωσης γονιδίων με αποτύπωση. Στο σπέρμα διαπιστώθηκε ήπια διαταραχή της μεθυλίωσης των HERV-K10, ενώ η διαταραχή των γονιδίων με αποτύπωση που μελετήθηκαν ήταν κατά σειρά μειούμενης σφοδρότητας DLK1/MEG3>IGF2/H19>CDKN1C (p57KIP2). Η ανάλυση της αλληλουχίας των υπό μελέτη γονιδίων με εργαλεία βιοπληροφορικής κατέδειξε ότι το DLK1/MEG3 φέρει υψηλότατη περιεκτικότητα σε μεταθετά στοιχεία, το IGF2/H19 χαμηλή και το CDKN1C (p57KIP2) ακόμη χαμηλότερη. Σημαντική διαταραχή των προτύπων μεθυλίωσης γονιδίων με πατρικό αποτύπωμα φαίνεται να συσχετίζεται με σοβαρής μορφής υπογονιμότητα, ενώ η ταυτόχρονη διαταραχή των προτύπων μεθυλίωσης των γονιδίων DLK1/MEG3 και IGF2/H19 θα μπορούσαν πιθανώς να αποτελέσουν δείκτη της ποιότητας του σπέρματος. Φαίνεται ότι η μεταβολή των προτύπων μεθυλίωσης του HERV-K10 συσχετίζεται με εκείνη γονιδίων με αποτύπωση που βρίσκονται σε περιοχές πλούσιες σε μεταθετά στοιχεία.
