🔍 Поиск готовых работ

🔍 Поиск работ

СОЗДАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННОЙ КЛЕТОЧНОЙ ЛИНИИ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РОЛИ ГЕНА МУС В МЕТАСТАЗИРОВАНИИ

Работа №196419

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

биология

Объем работы68
Год сдачи2023
Стоимость4865 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
20
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Обзор литературы 7
1.1 Модели гетерогенности опухоли 7
1.2 Раковые стволовые клетки: характеристика и онкогенез 9
1.3 Клеточная пластичность 14
1.4 Механизмы клеточной пластичности 17
1.5 Роль гена MYCв онкогенезе 23
1.6 Ингибирование экспрессии MYC 27
2 Материалы и методы 34
2.1 Дизайн последовательностей gRNA 34
2.2 Клонирование последовательностей, кодирующих gRNA, в плазмидный
вектор pX458D10A методом Golden Gate 36
2.2.1 Отжиг и фосфорилирование олигонуклеотидов 36
2.2.2 Клонирование олигодуплексов в плазмидный вектор pX458D10A
методом Golden Gate 37
2.3 Трансформация компетентных клеток Escherichia coli Stable3 лигазной
смесью 37
2.4 Выделение плазмидной ДНК из культуры клеток E. coli 38
2.5 Скрининг рекомбинантных плазмид pX458D10A 40
2.6 Культивирование клеток линии MDA-MB231 40
2.7 Трансфекция клеток линии MDA-MB231 рекомбинантными
плазмидами pX458D10A 41
2.8 Иммунофлуоресцентное окрашивание клеток 43
2.9 Анализ образования маммосфер 45
3 Результаты и обсуждение 46
3.1 Дизайн последовательностей gRNA 46
3.2 Скриниг рекомбинантных плазмид pX458D10A 47
3.3 Трансфекция клеток линии MDA-MB231 рекомбинантными
плазмидами pX458D10A 50
3.4 Оценка экспрессии генаMYCв клеточных линиях MDA-MB231
методом иммунофлуоресцентного окрашивания антителами 52
3.5 Анализ образования маммосфер 54
ВЫВОДЫ 60
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 61

Рак молочной железы (РМЖ) в настоящее время является самым частым онкологическим заболеванием у женщин. Ежегодно в мире выявляется более 1,7 миллиона случаев данного заболевания [Woolston et al., 2015]. Выяснение механизмов метастазирования при РМЖ является одной из основных задач современной онкологии, поскольку около 40 % случаев заболевания сопровождается возникновением рецидивов, а 60-70 % этих рецидивов приходится на отдаленные метастазы [Дашян и др., 2015]. Подавляющее большинство смертей (около 90 %), связанных с раком, вызвано метастазами, а не первичными опухолями, при этом этот процесс остается наименее изученным аспектом биологии рака [Lambert et al., 2017].
Согласно иерархической модели роста опухоли только раковые стволовые клетки (РСК), а не дифференцированные опухолевые клетки, являются клетками, поддерживающими рост опухоли и способными давать начало росту вторичных опухолевых узлов [Dick et al., 2008].
Следовательно, РСК вызывают большой интерес в качестве мишеней, на которые может быть направлена таргетная терапия с целью остановки развития и метастазирования опухоли [Дашян и др., 2015]. Однако такая терапевтическая стратегия, во время которой происходит нацеливание исключительно на РСК, недостаточна для сдерживания прогрессирования рака, поскольку существует такое явление, как стволовая пластичность [Thankamony et al., 2021]. Под этим термином понимают способность дифференцированных клеток дедифференцироваться в стволовые [Gupta et al., 2011; Chaffer et al., 2013]. Для эффективной противоопухолевой терапии необходимо выявить факторы, способствующие данному явлению . Предполагают, что на стволовую пластичность и, следовательно, на метастазирование оказывает роль амплификация регионов, содержащих гены стволовости, в частности ген MYC [Litviakov et.al., 2020b].
Таким образом, целью данного исследования является получение генетически модифицированной линии клеток РМЖ MDA-MB231 для исследования роли гена MYCв метастазировании.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Выполнить дизайн gRNA и получить рекомбинантные векторные плазмиды для нокаута гена MYCметодом CRISPR/Cas9.
2. Провести трансфекцию клеточной линии аденокарциномы молочной железы человека MDA-MB231 рекомбинантными плазмидами для получения генетически-модифицированной линии клеток.
3. Оценить эффективность нокаута гена MYCв клетках MDA- MB231 после генетической модификации методом иммунофлуоресцентного окрашивания.
4. Сравнить способность клеток исходной и генетически модифицированной клеточных линий MDA-MB231 к образованию маммосфер.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


1. Выполнен дизайн трёх пар последовательностей gRNA, направляющих никазу nCas9 к экзону 2 гена MYC,и получено 6 рекомбинантных векторных плазмид, предназначенных для нокаута гена MYCв клетках человека.
2. Снижение количества белкового продукта гена MYC подтверждено методом окрашивания со специфическими антителами в клетках двух моноклональных линий MDA-MB231 clone 6 и MDA-MB231 clone 10.
3. Показано, что клетки линии MDA-MB231 clone 6 с нокаутом гена MYCобразуют маммосферы меньшего диаметра по сравнению с исходной клеточной линией MDA-MB231.
4. Получена модельная моноклональная клеточная линия аденокарциномы молочной железы человека MDA-MB231 с нокаутом гена MYC.



1. Acquisition of a hybrid E/M state is essential for tumorigenicity of basal breast cancer cells / C. Kroger, A. Afeyan, J. Mraz [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2019. - Vol. 15, № 116. - P. 11553-11554
2. A Detailed Mammosphere Assay Protocol for the Quantification of Breast Stem Cell Activity / F.L. Shaw, H. Harrison, K. Spence [et al.] // J Mammary Gland Biol Neoplasia. - 2012. - № 17. - P. 111-117.
3. Amplifications of stemness genes and the capacity of breast tumors for metas-tasis / N. Litviakov, M. Ibragimova, M. Tsyganov [et al.] // Oncotarget. - 2020. - Vol. 21, № 11. - P. 1988-2001.
4. Association of C-MYC amplification with progression from the in situ to the invasive stage in C-MYC-amplified breast carcinomas / E.C. Robanus- Maandag, C.A. Bosch, P.M. Kristel [et al.] // J Pathol. - 2003. - № 201. - P. 75¬82.
5. Beck, B. Unravelling cancer stem cell potential / B. Beck, C Blanpain // Nature Reviews Cancer. - 2013. - № 13. - P. 727-738.
6. Biology of hematopoietic stem cells and progenitors: implications for clinical application / M. Kondo, A.J. Wagers, M.G. Manz [et al.] // Annual review of immunology. - 2003. - № 21. - P. 759-806.
7. Breast tumour cell subpopulations with expression of the MYC and OCT4 proteins / N. V. Litviakov, V.A. Bychkov, M.N. Stakheeva [et al.] // Journal of Molecular Histology. - 2020b. - Vol. 6, № 51. - P. 717-728.
8. Cai H. arrayMap: a reference resource for genomic copy number imbalances in human malignancies / H. Cai, N Kumar, M Baudis // PLoS One. - 2012. - Vol. 5, № 7. - P. e36944.
9. Celia-Terrassa T. Distinctive properties of metastasis-initiating cells / T. Celia-Terrassa, Y. Kang // Genes & Development. - 2016. - Vol. 8, № 30. - P. 892-908.
10. Celia-Terrassa T. Cancer Stem Cells and Epithelial-to-Mesenchymal Transition in Cancer Metastasis / T. Celia-Terrassa, M.K. Jolly // Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. - 2020. - Vol. 7, № 10. - a036905.
11. Circulating tumour cells from patients with colorectal cancer have cancer stem cell hallmarks in ex vivo culture / F. Grillet, E. Bayet, O. Villeronce [et al.] // Gut. - 2017. - Vol. 10, № 66. - P. 1802-1810.
12. Cancer Stem Cell-Like Circulating Tumor Cells Are Prognostic in Non-Small Cell Lung Cancer / E. Obermayr, N. Koppensteiner, N. Heinzl [et al.] // J Pers Med. - 2021. - Vol. 11, № 11. - P. 1225.
13. Cancer stem cells from human breast tumors are involved in spontaneous me-tastases in orthotopic mouse models / H. Liu, M.R. Patel, A. Prescher [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2010. - Vol. 42, № 107. - P. 18115-18120.
14. Chambers, A.F. Dissemination and growth of cancer cells in metastatic sites / A.F. Chambers, A.C. Groom, I.C. MacDonald // Nature Reviews Cancer. - 2002. - Vol. 8, № 2. - P. 563-572.
15. Chen J A restricted cell population propagates glioblastoma growth after chemotherapy / J Chen, Y. Li, T.S. Yu // Nature. - 2012. - № 488. - P. 522-526.
16. Dick J.E. Stem cell concepts renew cancer research / J.E. Dick // Blood. - 2008. - Vol. 13, № 112. - P. 4793-4807.
17. Direct reprogramming by oncogenic Ras and Myc / I. Ischenko, J. Zhi, U.M. Moll [et al.] // Proc Natl Acad Sci. - 2013. - Vol. 10, № 110. - P. 3937¬3942.
18. EMT: 2016 / M.A. Nieto, R.Y. Huang, R.A. Jackson, J.P. Thiery // Cell. - 2016. - Vol. 1, № 166. - P. 892-908.
19. EMT, MET, Plasticity, and Tumor Metastasis / B. Bakir, A.M. Chiarella, J.R. Pitarresi, A.K. Rustgi // Trends Cell Biol. - 2020. - Vol. 10, № 30. - P. 764-776.
20. Epithelial-to-mesenchymal transition is dispensable for metastasis but induces chemoresistance in pancreatic cancer / X. Zheng, J.L. Carstens, J. Kim [et al..] // Nature. - 2015. - № 527. - P. 525-530.
21. Epithelial-to-mesenchymal transition is not required for lung metastasis but contributes to chemoresistance / K.R. Fischer, A. Durrans, S. Lee [et al.] // Nature. - 2015. - № 527. - P. 427-476.
22. Hanahan, D. Hallmarks of Cancer: New Dimensions / D. Hanahan // Cancer Discov. - 2022. - Vol. 1, № 12. - P. 31-46.
23. Hanahan D. Hallmarks of cancer: the next generation / D. Hanahan, R.A. Weinberg // Cell. - 2011. - Pol. 5, № 144. - P. 646-674.
24. Identification of a population of blood circulating tumor cells from breast cancer patients that initiates metastasis in a xenograft assay / I. Baccelli, A. Schneeweiss, S. Riethdorf [et al.] // Nat Biotechnol. - 2013. - Vol. 6, № 31. - P. 539-544.
25. Isolation and in vitro propagation of tumorigenic breast cancer cells with stem/progenitor cell properties / D. Ponti, A. Costa, N. Zaffaroni [et al.] // Cancer Res. - 2005. - Vol. 13, № 65. - P. 5506-5511.
26. Lambert A.W. Emerging Biological Principles of Metastasis / A.W. Lambert, D.R. Pattabiraman, R.A. Weinberg // Cell. - 2016. - Vol. 4, № 168. - P. 670-691.
27. Lambert, A.W. Linking EMT programmes to normal and neoplastic epithelial stem cells / A.W. Lambert, R.A. Weinberg, // NatRevCancer. - 2021. - № 21. - P. 325-338.
28. Lineage Plasticity in Cancer: The Tale of a Skin-Walker / A.P. Thankamony, A.R. Subbalakshmi, M.K. Jolly, R. Nair // Cancers (Basel). - 2021. - Vol. 14, № 13. - P. 3602.
29. Lineage tracing reveals Lgr5+ stem cell activity in mouse intestinal adenomas / A.G. Schepers, H.J. Snippert, D.E. Stange [et al.] // Science. - 2012. - № 337. - P. 730-735.
30. Mammosphere culture of metastatic breast cancer cells enriches for tumorigenic breast cancer cells / M.J. Grimshaw, L. Cooper, K. Papazisis [et al.] // Breast Cancer Res. - 2008. - Т. 3, № 10. - P. 52.
31. Mammosphere formation in breast carcinoma cell lines depends upon expression of E-cadherin / J. Manuel Iglesias, I. Beloqui, F. Garcia-Garcia [et al.] // PLoS One. - 2013. - Vol. 10, № 8. - e77281.
32. Merrell, A.J. Adult cell plasticity in vivo: de-differentiation and transdifferentiation are back in style / A.J. Merrell, B.Z. Stanger // Nat Rev Mol Cell Biol. - 2016. - Vol. 7, № 17. - P. 413-425.
33. MYC amplification in breast cancer: a chromogenic in situ hybridisation study / S.M. Rodriguez-Pinilla, R.L. Jones, M.B. Lambros [et al.] // J Clin Pathol. - 2007. - № 60. - P. 1017-1023.
34. MYC as a target for cancer treatment / M.J. Duffy, S. O'Grady, M. Tang, G. Crown // Cancer Treatment Reviews. - 2021. - № 94. - P. 102154.
35. Myc mediates cancer stem-like cells and EMT changes in triple negative breast cancers cells / S. Yin, V.T. Cheryan, L. Xu, A.K. Rishi // PLoS One. - 2017. - Vol. 8, № 12. - e0183578.
36. Oskarsson, T. Metastatic stem cells: sources, niches, and vital pathways / T. Oskarsson, E. Batlle, J. Massague // Cell Stem Cell. - 2014. - № 14. - P. 306-321.
37. Pan-cancer Alterations of the MYC Oncogene and Its Proximal Network across the Cancer Genome Atlas / F.X. Schaub, V. Dhankani, A.C. Berger [et al.] // Cancer Genome Atlas Network. - 2018. - Vol. 3, № 6. - P. 282¬300.
38. Poised chromatin at the ZEB1 promoter enables breast cancer cell plasticity and enhances tumorigenicity / C.L. Chaffer, N.D. Marjanovic, T. Lee [et al.] // Cell. - 2013. - Vol. 1, № 154. - P. 61-74.
39. Prognostic significance of NANOG and KLF4 for breast cancer / T. Nagata, Y. Shimada, S. Sekine [et al.] // Breast Cancer. - 2014. - Vol. 1, № 21. - P. 96-101
40. Prospective identification of tumorigenic breast cancer cells / M. Al- Hajj, M.S. Wicha, A. Benito-Hernandez [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2003. - № 100. - P. 3983-3988.
41. Prostatic inflammation enhances basal-to-luminal differentiation and accelerates initiation of prostate cancer with a basal cell origin / O.J. Kwon, L. Zhang, M.M. Zhang [et al.] // Proc Natl Acad Sci. - 2014. - Vol. 5, № 111. - P. 592600.
42. Shibue, T. EMT, CSCs, and drug resistance: the mechanistic link and clinical implications / T. Shibue, R.A. Weinberg // Nat Rev Clin Oncol. - 2017. - Vol. 10, № 14. - P. 611-629.
43. Single-cell analysis reveals a stem-cell program in human metastatic breast cancer cells / D. Lawson, N Bhakta, K Kessenbrock [et al..] // Nature. - 2015. - № 526. - P. 131-135.
44. Stem Cell Determinant SOX9 Promotes Lineage Plasticity and Progression in Basal-like Breast Cancer / J.R. Christin, C. Wang, C.Y. Chung [et al.] // Cell Rep. - 2020. - Vol. 10, № 31. - P. 107742.
45. Stem cells in normal breast development and breast cancer / G. Dontu, M. Al-Hajj, W.M. Abdallah [et al.] // Cell Prolif. - 2003. - № 1. - P. 59-72.
46. Stemness of the hybrid Epithelial/Mesenchymal State in Breast Cancer and Its Association with Poor Survival / A. Grosse-Wilde, A. Fouquier d'Herouel, E. McIntosh [et al.] // PLoS One. - 2015. - Vol. 5, № 10. - P. e0126522.
47. Stochastic state transitions give rise to phenotypic equilibrium in populations of cancer cells / P.B. Gupta, C.M. Fillmore, G. Jiang [et al.] // Cell. - 2011. - Vol. 4, № 146. - P. 633-644.
48. Synthetic vulnerabilities of mesenchymal subpopulations in pancreatic cancer / G. Genovese, A. Carugo, J. Tepper [et al.] // Nature. - 2017. - № 542. - P. 362-366.
49. Takahashi, K. Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors / K. Takahashi, S. Yamanaka // Cell. - 2006. - Vol. 4, № 126. - P. 663-676.
50. Targeting cancer stem cell pathways for cancer therapy / L. Yang, P. Shi, G. Zhao [et al.] // Signal Transduction and Targeted Therapy. - 2020. - Vol. 1, № 6. - P. 9.
51. The Discrete Breast Cancer Stem Cell Mammosphere Activity of Group 10-Bis(azadiphosphine) M et al Complexes / Z. Xiao, A. Johnson, K. Singh, K. Suntharalingam // Angew Chem Int Ed Engl. - 2021. - Vol. 12, № 60. - P. 6704-6709.
52. The epithelial-mesenchymal transition generates cells with properties of stem cells / S.A. Mani, W. Guo, M.J. Liao [et al.] // Cell. - 2008. - Vol. 4, № 133. - P. 704-715.
53. The novel low molecular weight MYC antagonist MYCMI-6 inhibits proliferation and induces apoptosis in breast cancer cells / D. AlSultan, E. Kavanagh, S. O'Grady [et al.] // Investigational New Drugs. - 2020. - Vol. 2, № 39. - P. 587-594.
54. Tumor cell plasticity in targeted therapy-induced resistance: mechanisms and new strategies / Z.D. Shi, K. Pang, Z.X. Wu [et al.] // Sig Transduct Target Ther. - 2023. - Vol. 8, № 113. - P. 1-21.
55. Кабилова, Т.О. Онкогены семейства myc как терапевтические мишени / Т.О. Кабилова, Е.Л. Черноловская // Бюллетень сибирской медицины. - 2008. - № 7. - С. 11-25.
56. Тупицын, Н. Н. Циркулирующие и диссеминированные раковые клетки при раке молочной железы и раке яичников / Н. Н. Тупицын // Онкогинекология. - 2013. - № 1. - С. 12-18.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ