CC BY
36
Для корреспонденции
Тышко Надежда Валерьевна - кандидат медицинских наук, заведующая лабораторией оценки безопасности биотехнологий и новых источников пищи ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» Адрес: 109240, г. Москва, Устьинский пр., 2/14 Телефон: (495) 698-53-64 E-mail: [email protected]
Н.В. Тышко1, А.А. Запонова1, И.В. Заигрин2, Н.С. Никитин1
Изучение профиля метилирования ДНК печени крыс в условиях воздействия гепатотоксикантов различной природы
Investigation of the liver DNA methylation profile of rats under the influence of hepatotoxicants of different nature
N.V. Tyshko1, A.A. Zaponova1, I.V. Zaigrin2, N.S. Nikitin1
1 ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва
2 ФГУ «ФИЦ биотехнологии» РАН, Москва
1 Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety, Moscow
2 Federal Research Centre «Fundamentals of Biotechnology», Moscow
Функциональное значение метилирования ДНК, являющегося частным случаем эпигенетической изменчивости, заключается в регуляции многих биологических процессов - от тканеспецифичной экспрессии генов до ремоделирования структуры хроматина. Нарушения метилирования ДНК могут приводить к изменению фенотипа клеток, оказывая влияние на развитие патологии. Дезорганизацию метилирования ДНК вызывают как экзогенные, так и эндогенные факторы, при этом эпигенетические изменения обычно предшествуют появлению клинических и морфологических симптомов развития патологических процессов, вследствие чего показатели метилирования ДНК могут быть использованы в качестве чувствительных биомаркеров, позволяющих выявить негативные влияния на организм. Целью исследования являлось выявление генов печени, профиль метилирования которых изменяется при воздействии гепатотоксикантов различной природы. Эксперимент проведен на 60 крысах-самцах линии Вистар с исходной массой тела 83,3±1,5 г. Животные были разделены на 6 групп - 1 контрольную и 5 опытных, по 10 крыс в каждой группе. В течение первых 2 нед эксперимента крысам 1-5-й опытных групп вводили соответственно афлатоксин В1 (200 мкг на 1 кг массы тела), кадмий хлористый 2,5-вод-ный (2 мг на 1 кг массы тела), глутамат натрия (1000 мг на 1 кг массы тела), эпигаллокатехингаллат (EGCG) (1000 мг на 1 кг массы тела), парацетамол (150 мг на 1 кг массы тела). Метилирование генов печени у крыс определяли с помощью высокопроизводительного метода, основанного на бисульфитном секвенировании ограниченных выборок локусов. Для каждого образца получено от 12 до 30 млн пар прочтений, определены гены, демонстрировавшие значимые изменения метилирования при воздействии токсических факторов: афлатоксин В1 вызывал изменения метилирования 57 генов; кадмий - 54 генов; глутамат натрия - 39 генов; EGCG - 198 генов; парацетамол - 167 генов. Сопоставление генов с измененным метилированием в опытных группах показало, что ни один из генов не встречался повторно при воздействии каждого из пяти токсикантов, наибольшее количество отмеченных повторов составляло 3. В результате проведенного анализа были выбраны 7 генов: изменение метилирования гена ¥аи1 наблюдалось при воздействии кадмия, глутамата натрия, EGCG; гена Lppr2 - при воздействии афлатоксина В1, EGCG, парацетамола; гена Ы1Н3 - при воздействии афлатоксина В1, кадмия, парацетамола; гена 31Н7 - при воздейст-
вии кадмия, EGCG, парацетамола; гена ¥Ъ%о15 - при воздействии кадмия, глу-тамата натрия, парацетамола; гена Е2/1 - при воздействии кадмия, EGCG, парацетамола; гена Игрз16 - при воздействии кадмия, EGCG, парацетамола. На основании полученных данных был сформирован проект панели генов-биомаркеров токсического воздействия, включающей гены ¥ап1, Lppr2, М1Н3, БГ7, ¥Ъ%о15, Е2/1, Мгрв16.
Ключевые слова: эпигенетические изменения, метилирование ДНК, токсикологические исследования, бисульфитное секвенирование
The functional importance of DNA methylation, which is a special case of epigenetic variation, is meant for regulation of many biological processes, ranged from tissue specific gene expression to remodeling of chromatin structure. Disorders of the DNA methylation can cause changes in the cell's phenotype, providing a significant impact on the development of pathology. Both exogenous and endogenous factors are able to cause disruption of DNA methylation, while epigenetic changes usually precede the emergence of clinical and morphological symptoms of pathological process development, consequently the parameters of DNA methylation can be used as sensitive biomarkers to detect adverse effects on the organism. The purpose of the study was to identify genes of the liver, the methylation profile of which changes under the influence of hepatotoxicants of different nature. The experiment was carried out on 60 male Wistar rats with initial body weight (b.w.) 83.3±1.5 g. Animals were randomly divided into 6 groups - 1 control and 5 test groups, with 10 rats in each group. During the first two weeks of the experiment the rats of the 1-5th test groups were administered to aflatoxin B1 (200 ^g/kg b.w.), cadmium chloride 2,5-hydrate (2 mg/kg), monosodium glutamate (1000 mg/kg), epigallocatechin gallate (EGCG) (1000 mg/kg), paracetamol (150 mg/kg), accordingly. Methylation of the liver genes in rats was determined by using high-performance methods, based on bisulfite sequencing of reduced representation. For each sample from 12 to 30 million pairs of reads were received, genes which demonstrated significant changes in methylation when exposed to toxic factors were identified: aflatoxin B1 caused changes in the methylation of 57 genes; cadmium - 54 genes; monosodium glutamate - 39 genes; EGCG -198 genes; paracetamol - 167 genes. The comparison of genes with altered methylation in the experimental groups revealed that none of the genes repeatedly occurred under the influence of each toxicant out of five, the highest number of repeats accounted 3. As a result of the present analysis 7 genes have been selected: methylation change in Fan1 gene was observed when exposed to cadmium, monosodium glutamate, EGCG; gene Lppr2 - under the influence of aflatoxin B1, EGCG, paracetamol; gene Mlh3 - under the influence of aflatoxin B1, cadmium, paracetamol; Sirt7 gene - under the influence of cadmium, EGCG, paracetamol; gene Fbxo15 - when exposed to cadmium, monosodium glutamate, paracetamol; gene E2f1 - when exposed to cadmium, EGCG, paracetamol; gene Mrps16 - when exposed to cadmium, EGCG, paracetamol. On the basis of the received data the project of the panel of genes-biomarkers of toxic effect, including genes Fan1, Lppr2, Mlh3, Sirt7, Fbxo15, E2f1, Mrps16 has been formed.
Keywords: epigenetic changes, DNA methylation, toxicological studies, bisulfite sequencing
Для изучения совокупности свойств организма, опосредованно закодированных в геноме и передающихся по наследству, было сформировано направление генетики, выделившееся в самостоятельную область исследований - эпигенетику. В отличие от мутаций, эпигенетические изменения влияют на экспрессию генов или фенотип клетки, не затрагивая последовательности нуклеотидов ДНК. К наиболее хорошо изученным эпигенетическим изменениям относится метилирование ДНК. Феномен метилирования ДНК встречается у различных организмов, включая прокариотические, у которых, в отличие от эукариотических организмов, ДНК может быть модифицирована путем метилирования цитозина и аденина, что является частью механизма распознавания и защиты от чужеродной ДНК [1]. У эука-
риот метилирование происходит только по основаниям цитозина и заключается в ковалентном присоединении метильной группы к 5-му положению цитозина, при этом, за редкими исключениями, метилированию подвергаются только молекулы цитозина, предшествующие гуанину в цепи ДНК, т.е. входящие в состав CpG-динук-леотидов. В геноме здорового организма большинство CpG-динуклеотидов метилированы. Неметилированные CpG-динуклеотиды сгруппированы в так называемые CpG-островки, располагающиеся в основном в промо-торных участках функциональных генов. Метилирование этих областей приводит к снижению транскрипционной активности генов [2].
У высших эукариот функциональное значение метилирования ДНК заключается в регуляции многих био-
логических процессов: тканеспецифичной экспрессии генов, ремоделировании структуры хроматина, инактивации Х-хромосомы, геномном импринтинге, дифферен-цировке клеток во время эмбриогенеза и т.д. [3]. Профиль метилирования ДНК различен для разных тканей и стадий жизненного цикла. Нарушения метилирования ДНК могут приводить к изменению функционирования клеток, оказывая значительное влияние на развитие патологии. Так, к настоящему времени уже доказана взаимосвязь изменения профиля метилирования ДНК с различными заболеваниями - с атеросклерозом, артериальной гипертензией, сахарным диабетом 2 типа, шизофренией, аутизмом, хореей Гентингтона и др. [4]. Кроме того, изменения характера метилирования могут играть существенную роль в процессах трансформации нормальных клеток в опухолевые [5]: согласно целому ряду исследований, опухолевые клетки демонстрируют общее гипометилирование генома, сопровождающееся гиперметилированием CpG-островков генов-супрессоров опухолевого роста. На нарушение процессов метилирования ДНК оказывают влияние экзо-и эндогенные факторы, при этом эпигенетические изменения обычно предшествуют появлению клинических и морфологических симптомов развития патологических процессов, вследствие чего показатели метилирования ДНК могут быть использованы в качестве чувствительных биомаркеров, позволяющих выявить негативные влияния на организм [6]. Следует отметить, что до настоящего времени практика подобного применения показателей метилирования ДНК отсутствовала, однако есть все основания рассматривать их как потенциально пригодные для использования в токсикологических исследованиях.
Исходя из предположения, что при токсических воздействиях метилированию подвергаются определенные гены, был разработан план модельного эксперимента, направленного на выявление изменений метилирования генов печени в условиях воздействия гепатотокси-кантов различной природы - афлатоксина В1, солей кадмия, эпигаллокатехингаллата (EGCG), глутамата натрия, парацетамола. Поскольку печень является основным детоксицирующим органом организма, она представляет собой наиболее предпочтительный объект для целей токсикологических исследований. Каждый орган обладает собственным профилем метилирования, кардинально отличающимся от профилей других органов, поэтому моделирование токсического воздействия проводили с учетом органотропности токсикантов, в данном случае - доказанной гепатотропности.
Афлатоксин В1 - вторичный метаболит микроскопических грибов рода Aspergillus - является ядом с выраженным гепатотропным действием [7]. В гепато-цитах афлатоксин В1 превращается в более токсичные и канцерогенные метаболиты с участием цитохром Р450-зависимой монооксигеназы, происходит реакция эпоксидирования двойной связи терминального фура-нового кольца, в результате чего образуется электро-фильный метаболит, способный алкилировать нукле-
иновые кислоты [8]. Разрушение белков и азотистых оснований ДНК определяет гепатотоксическое действие афлатоксина на печень.
Механизм токсического действия кадмия заключается в связывании карбоксильных, аминных и, особенно, сульфгидрильных групп белковых молекул, приводящем к угнетению активности ферментных систем, нарушению снабжения кислородом тканей и нарушению обменных процессов фосфолипидов [9]. Поскольку печень является главным органом метаболизма ксенобиотиков, токсическое действие кадмия реализуется в этом органе.
Эпигаллокатехингаллат, содержащийся в больших количествах в зеленом чае, при применении в высоких дозах вызывает токсическое повреждение печени, однако механизм его действия до конца не изучен [10]. Согласно одной из версий, EGCG подвергается окислению в печени, что приводит к образованию интермедиата, образующего активные формы кислорода и, соответственно, индуцирующего окислительный стресс [11], что может быть причиной повреждения ДНК, белков и липидов и оказывать гепатотоксическое действие.
Широко используемая в пищевой промышленности пищевая добавка - мононатриевая соль глутаминовой кислоты, попадая в организм, распадается на ионы натрия (Na+) и L-глутамат, который проходит мезотелиаль-ные перитонеальные клетки и поступает в кровоток [12]. Часть L-глутамата конъюгируется в клетках, другая часть превращается в глутаминовую кислоту. Дезамини-рование глутаминовой кислоты приводит к образованию ионов аммония (NH4+), которые, до их нейтрализации в ходе реакции образования мочевины, могут оказать повреждающее действие на ткани печени [13].
Лекарственное средство, анальгетик и антипиретик из группы анилидов парацетамол вызывает повреждения печени в условиях истощения запасов глута-тиона [14]. Около 5% парацетамола подвергается окислению изоферментами цитохрома Р450 2Е1 и 1А2 с образованием N-ацетил-р-бензохинонимина (NAPQI), который, связываясь с глутатионом, превращается в неактивное соединение и выводится почками. При увеличении дозы парацетамола возрастает количество NAPQI и возникает дефицит глутатиона, свободный NAPQI соединяется с нуклеофильными группами белков гепатоцитов, что в итоге может привести к некрозу ткани печени [15].
Цель данного исследования - выявление генов печени, профиль метилирования которых изменяется при воздействии вышеуказанных гепатотоксикантов.
Материал и методы
Эксперимент проведен на 60 крысах-самцах линии Вистар (возраст ~30-35 дней), полученных из филиала «Столбовая» ФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий» ФМБА России. Животные были разделены на 6 групп - 1 контрольную и 5 опытных,
по 10 крыс в каждой группе, исходная масса тела составляла 83,3±1,5 г. В течение первых 2 нед эксперимента (5 раз в неделю) крысам внутрижелудочно через зонд вводили гепатотоксиканты, растворенные в дистиллированной воде. Животным 1-й опытной группы вводили афлатоксин В1 в дозе 200 мкг/кг массы тела, животным 2-й опытной группы - кадмий хлористый 2,5-водный в дозе 2 мг на 1 кг массы тела, 3-й опытной группы - глутамат натрия в дозе 1000 мг на 1 кг массы тела, животным 4-й опытной группы - EGCG в дозе 1000 мг на 1 кг массы тела, животным 5-й опытной группы -парацетамол в дозе 150 мг на 1 кг массы тела. Крысы контрольной группы получали эквивалентное количество дистиллированной воды. Объем вводимой дозы для крыс всех групп составлял 1 мл раствора на каждые 100 г массы тела животного.
При выборе воздействующих доз каждого токсиканта учитывали диапазон между минимальными гепатоток-сичными дозами и LD50, выявленный на основании анализа данных литературы.
На протяжении всего эксперимента животные получали базовый полусинтетический казеиновый рацион [16], имели свободный доступ к воде, содержались в прозрачных пластмассовых клетках из поликарбоната с древесной подстилкой, в отапливаемом и кондиционируемом помещении (23-25 °С) с естественным освещением, по 2 особи в клетке. Наблюдение за общим состоянием животных: внешним видом, поведением, двигательной активностью, качеством шерстного покрова проводили ежедневно, массу тела крыс измеряли еженедельно.
Материал для исследований отбирали на 36-й день эксперимента. Определение метилирования генов печени у крыс проводили с помощью высокопроизводительного метода RRBS (Reduced Representation Bisulfite Sequencing, бисульфитное секвенирование ограниченных выборок локусов), основанного на секвенирова-нии геномных библиотек, обработанных бисульфитом натрия. Данный метод позволяет анализировать метилирование отдельных CpG-динуклеотидов и характеризуется высокой чувствительностью. В соответствии с руководством «RRBS for Methylation Analysis. Preparing Samples for the Illumina Sequencing Platform» было выполнено формирование геномных библиотек для метода RRBS (рис. 1).
Полученные данные обрабатывали с помощью программного обеспечения BSMAP. Проведен анализ качества секвенирования и однородности покрытия, прочтения ДНК картированы на геном крысы. Для промотеров и CpG-островков проведен анализ покрытия, подтверждающий их метилирование или отсутствие метилирования. Идентификация дифференциально метилированных регионов выполнена с помощью программного пакета BSSEQ в статистической среде «R» [17]. Условия отбора дифференциально метилированных регионов заключались в том, чтобы как минимум 3 CpG-сайта с покрытием выше 10 попадали в дифференциально метилированные регионы и разница среднего уровня метилирования у двух групп составляла не менее 10%.
Выделение и рестрикция геномной ДНК
Достройка «липких концов» ДНК
Лигирование адаптеров —*■ Бисульфитная конвертация ДНК
Присоединение аденина Амплификация геномной библиотеки
Рис. 1. Алгоритм формирования геномных библиотек
Для оценки состояния здоровья крыс были также изучены гематологические, биохимические показатели, определена масса внутренних органов (печени, почек, сердца, легких, селезенки, надпочечников, семенников, тимуса, головного мозга), проведены морфологические исследования печени.
Статистическая обработка результатов исследования выполнена с использованием пакета программ прикладного статистического анализа SPSS Statistics (версия 20.0) согласно тесту Стьюдента и непараметрическому тесту Манна-Уитни. Критический уровень значимости нулевой статистической гипотезы (p) принимали равным 0,05. Вычисляли среднее значение (М), стандартное отклонение (SD) и стандартную ошибку среднего (m). Данные представлены в виде M±m и min-max.
Результаты и обсуждение
На протяжении эксперимента общее состояние животных было удовлетворительным, гибели крыс не отмечено ни в одной из групп. По внешнему виду, качеству шерстного покрова животные опытных групп не отличались от животных контрольной группы. Еженедельный прирост массы тела крыс контрольной, 1-3-й и 5-й опытных групп соответствовал уровню прироста, характерному для данного вида и возраста животных. Животные 4-й опытной группы демонстрировали замедление прироста массы тела начиная с 3-й недели эксперимента, в среднем на 12-13% (р<0,05) по сравнению с контрольной группой (рис. 2), что можно объяснить действием EGCG [18]. Таким образом, снижение массы тела крыс 4-й опытной группы в данных условиях эксперимента было предсказуемо и не являлось следствием токсического действия EGCG, поскольку его доза не выходила за границы клинически верифицированного диапазона, традиционно используемого для снижения массы тела.
Гепатотоксическое действие выбранных веществ подтверждено результатами морфологических исследований печени: у крыс всех опытных групп были выявлены структурные изменения, не характерные для здоровой ткани. Так, воздействие афлатоксина В1 вызывало венозный застой, избыточное кровенаполнение сосудов, что характерно для портальной гипертензии, а также жировую дистрофию. Кадмий вызывал появление участков
атрофии и некроза с единичными атипичными клетками печени, в которых стенки гепатоцитов размыты. При воздействии глутамата натрия на некоторых срезах были видны интенсивно окрашенные эозином гепатоциты, увеличенные в размерах, участки жировой дистрофии, что характерно для плазмокоагуляции. EGCG приводил к разрастанию соединительной ткани вокруг сосудов и появлению на периферии долек диффузной разнокалиберной жировой дистрофии гепатоцитов. При воздействии парацетамола по всей площади среза наблюдались гепатоциты в состоянии гидропической дистрофии, при этом клетки печени были увеличены в объеме, что характерно для фокального колликвационного некроза.
Масса внутренних органов у животных контрольной и опытных групп находилась в диапазоне нормальных значений, свойственных крысам линии Вистар. Достоверные отличия от контроля были отмечены только у крыс 4-й опытной группы: относительная масса печени была на 7% ниже, чем у контрольных животных, что можно объяснить жиросжигающим действием EGCG.
Анализ результатов гематологических и биохимических исследований сыворотки крови, выполненный с учетом референсных значений, характерных для крыс линии Вистар [19, 20], не выявил отклонений от нормы: все изученные показатели находились в пределах физиологических колебаний, характерных для животных данного вида и возраста.
Обращает на себя внимание некоторое несоответствие результатов биохимических исследований сыворотки
крови, в которых не наблюдалось значимых отличий от нормы, и результатов морфологических исследований печени, в которых был выявлен целый ряд нарушений. В данном случае противоречие отсутствует, поскольку повышение содержания маркеров повреждения печени -билирубина в сыворотке крови, активности аланинами-нотрансферазы, аспартатаминотрансферазы и щелочной фосфатазы - происходит в случае воспаления или разрушения гепатоцитов. В гистологической картине печени крыс опытных групп, демонстрировавшей широкий спектр нарушений, признаки воспаления и разрушения гепатоцитов отсутствовали.
Таким образом, гепатотоксическое действие выбранных токсикантов было подтверждено результатами гистологических исследований печени, что позволило перейти к решению основной задачи эксперимента -изучению профиля метилирования генов печени в каждой группе и последующему сравнению с контролем.
Методом РЯВв для каждого образца было получено от 12 до 30 млн пар прочтений по 75 нуклеотидов с каждой стороны. Выполнены идентификация дифференциально метилированных регионов и сравнение участков дифференциального метилирования, связанных с введением гепатотоксикантов. Кроме того, были определены гены, демонстрировавшие значимые изменения метилирования при воздействии токсических факторов: афлатоксин В1 вызывал изменения метилирования 57 генов; кадмий - 54 генов; глутамат натрия - 39 генов; EGCG - 198 генов; парацетамол - 167 генов.
сосос^ со сосо
Ы' со "-Ч
С0(МШСОС^СО
со°°-С^СО- ос.
со
со *
СО сэ
00 ОТ со
'
* со *> СЧ
к
о
Ш
со^-сой
ОТС^-СЭ _ . ^ -------
О} ^ с^ СО
со от
СЭ ю
от
СО СЭ
оо СО —-СО со ооД
сососо со
со со со
со от
0-й
□ Контроль
7-й
□ Афлатоксин
14-й
21-й
Срок эксперимента, дни
■ Кадмий
Глутамат
28-й
0 EGCG
35-й
□ Парацетамол
Рис. 2. Динамика массы тела крыс
* - статистически значимые отличия (р<0,05) от контрольной группы.
Гены, демонстрировавшие изменения метилирования в 3 из 5 опытных групп
Действующий фактор Ген
Fan1 Lppr2 Mlh3 Sirt7 Fbxo15 E2f1 Mrps16
Афлатоксин В! - + + - - - -
Глутамат натрия + - - - + - -
Эпигаллокатехин-галлат + + - + - + +
Парацетамол - + + + + + +
Кадмий хлористый 2,5-водный + - + + + + +
Информация о функциях каждого гена была получена с помощью базы данных генома крысы (Gene Editing Rat Resource Center). Установлено, что гены, демонстрировавшие изменения метилирования, отвечают за реализацию различных метаболических процессов: обмен липопротеинов, метаболизм жировой ткани, окислительное фосфорилирование, а также представляют собой маркеры развития болезней - ишемических нарушений, астмы, атеросклероза, болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера и т.д.
Сопоставление генов с измененным метилированием в опытных группах показало, что ни один из генов не встречался повторно при воздействии каждого из пяти токсикантов, наибольшее количество отмеченных повторов составляло 3. На основании анализа данных были выбраны 7 генов (см. таблицу).
Функции каждого из этих генов в организме различны. Так, белок Fan1 участвует в восстановлении разрывов двухцепочечной ДНК и проявляет флэп-эндонуклеазную и 5'-3'-экзонуклеазную активности [21]. Белок Lppr2 обладает активностью фосфатидат-фосфатазы и является неотъемлемым компонентом мембраны [22]. Белок Mlh3 участвует в репарации ошибочно спаренных оснований. Мутации гена Mlh3 обнаруживают у больных наследственным неполипозным раком толстой и прямой кишки [23]. Белок Sirt7 участвует в связывании хроматина, в деаце-
тилировании гистонов Н3 и Н4, негативной регуляции транскрипции промотора РНК-полимеразы II, стимулирует связывание РНК полимеразы I с промоторной областью рекомбинантной ДНК и кодирующей областью, восстанавливая транскрипцию рибосомальной РНК [24]. Кроме того, он играет ключевую роль в опухолевой трансформации за счет локус-специфического деацетилирования Н3К18Ас в промоторных областях и подавления экспрессии генов-супрессоров опухолевого роста [25]. Белок Fbxo15 ответственен за поддержание плюрипотентности стволовых клеток [26]. Белок Е2М играет решающую роль в контроле клеточного цикла и действии белков опухолевых супрессоров за счет связывания (в зависимости от фазы клеточного цикла) с белком ретинобластомы, что может опосредовать как клеточную пролиферацию, так и p53-зависимый/независимый апоптоз [27]. Белок Mrps16 участвует в трансляции, а также связан с дефицитом окислительного фосфорилирования [28].
Таким образом, в эксперименте было показано, что биомаркеры метилирования, отражающие реакцию организма на действие токсических факторов, являются высокочувствительными и могут быть использованы в токсикологических исследованиях. На основании полученных данных был сформирован проект панели генов-биомаркеров токсического воздействия, включающей гены Fan1, Lppr2, Mlh3, Sirt7, Fbxo15, E2f1, Mrps16.
Сведения об авторах
Тышко Надежда Валерьевна - кандидат медицинских наук, заведующая лабораторией оценки безопасности биотехнологий и новых источников пищи ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва) E-mail: [email protected]
Запонова Алена Алексеевна - аспирант ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва) E-mail: [email protected]
Заигрин Игорь Владимирович - аспирант ФГУ «ФИЦ биотехнологии» РАН (Москва) E-mail: [email protected]
Никитин Николай Сергеевич - младший научный сотрудник лаборатории оценки безопасности биотехнологий и новых источников пищи ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва) E-mail: [email protected]
Литература
1. Пендина А.А., Гринкевич В.В., Кузнецова Т.В. и др. Метилирование ДНК - универсальный механизм регуляции активности генов // Экол. генетика. 2004. Т. 1 (II). С. 27-37.
2. Cross S.H., Bird A.P. CpG islands and genes // Curr. Opin. Genet. Dev. 1995. Vol. 5, N 3. Р. 309-314.
3. Kelsey G., Feil R. New insights into establishment and maintenance of DNA methylation imprints in mammals // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 2013. Vol. 368, N 1609. Article ID 20110336.
4. Jones M.J., Goodman S.J., Kobor M.S. DNA methylation and healthy human aging // Aging Cell. 2015. Vol. 14, N 6. P. 924-932.
5. Киселева Н.П. Деметилирование ДНК и канцерогенез // Биохимия. 2005. Т. 70, № 7. C. 900-911.
6. Widschwendter M., Apostolidou S., Raum E. et al. Epigenotyping in peripheral blood cell DNA and breast cancer risk: a proof of principle study // PLoS One. 2008. Vol. 3, N 7. Article ID 0002656.
7. Yener Z., Celik I., Ilhan F. et al. Effects of Urtica dioica L. seed on lipid peroxidation, antioxidants and liver pathology in aflatoxin-induced tissue injury in rats // Food Chem. Toxicol. 2009. Vol. 47, N 2. P. 418-424.
8. Sun L.H., Lei M.Y., Zhang N.Y. et al. Individual and combined cytotoxic effects of aflatoxin B1, zearalenone, deoxynivalenol and fumonisin B1 on BRL 3A rat liver cells // Toxicon. 2015. Vol. 95. P. 6-12.
9. El-Mansy A.A., Mazroa S.A., Hamed W.S. et al. Histological and immunohistochemical effects of Curcuma longa on activation of rat hepatic stellate cells after cadmium induced hepatotoxicity // Biotech. Histochem. 2016. Vol. 91, N 3. P. 170-181.
10. Federico A., Tiso A., Loguercio C. A case of hepatotoxicity caused by green tea // Free Radic. Biol. Med. 2007. Vol. 43. P. 474.
11. Thangapandiyan S., Miltonprabu S. Epigallocatechin gallate effectively ameliorates fluoride-induced oxidative stress and DNA damage in the liver of rats // Can. J. Physiol. Pharmacol. 2013. Vol. 91, N 7. P. 528-537.
12. Ataseven N., Yuzbasioglu D., Keskin A.C. et al. Genotoxicity of monosodium glutamate // Food Chem. Toxicol. 2016. Vol. 91. P. 8-18.
13. Onyema O.O., Farombi E.O., Emerole G.O. et al. Effect of vitamin E on monosodium glutamate induced hepatotoxicity and oxidative stress in rats // Indian J. Biochem. Biophys. 2006. Vol. 43, N 1. P. 20-24.
14. Mahmoud Y.I., Mahmoud A.A. Role of nicotinamide (vitamin B3) in acetaminophen-induced changes in rat liver: Nicotinamide effect in acetaminophen-damged liver // Exp. Toxicol. Pathol. 2016. Vol. 68, N 6. P. 345-354.
15. Sarges P., Steinberg J.M., Lewis J.H. Drug-Induced Liver Injury: Highlights from a Review of the 2015 Literature // Drug Saf. 2016. Vol. 39, N 5. Article ID 01145916.
16. Тышко Н.В., Жминченко В.М., Пашорина В.А. и др. Сравнительная характеристика влияния экспериментальных рационов на рост и развитие крыс // Вопр. питания. 2011. Т. 80, № 5. C. 30-38.
17. Gentleman, R., Carey V., Huber W. et al. Bioinformatics and computational biology solutions using R and Bioconductor. New York : Springer Science + Business Media, 2005. 473 p.
18. Sae-Tan S., Grove K.A., Kennett M.J. et al. (-)-Epigallocatechin-3-gallate increases the expression of genes related to fat oxidation in the skeletal muscle of high fat-fed mice // Food Funct. 2011. Vol. 2. P. 111-116.
19. Lewi P.J., Marsboom R.P. Toxicology reference data - Wistar rat. Amsterdam : Elsevier/North-Holland Biochemical, 1981. 358 p.
20. Suckow M.A., Weisbroth S.H., Franklin C.L. The Laboratory Rat. Burlington : Elsevier Academic Press, 2006. 912 p.
21. Segui N., Mina L.B., Lazaro C. et al. Germline Mutations in FAN1 Cause Hereditary Colorectal Cancer by Impairing DNA Repair // Gastroenterology. 2015. Vol. 149, N 3. P. 563-566.
22. Theofilopoulos S., Lykidis A., Leondaritis G. et al. Novel function of the human presqualene diphosphate phosphatase as a type II phosphatidate phosphatase in phosphatidylcholine and triacylglycer-ide biosynthesis pathways // Biochim. Biophys. Acta. 2008. Vol. 178, N 11-12. P. 731-742.
23. Lhotska H., Zemanova Z., Cechova H. et al. Genetic and epigenetic characterization of low-grade gliomas reveals frequent methylation of the MLH3 gene // Gene Chromosome Cancer. 2015. Vol. 54, N 11. P. 655-667.
24. Kim W., Kim J.E. SIRT7 anemerging sirtuin: deciphering newerroles // J. Physiol. Pharmacol. 2013. Vol. 64, N 5. P. 531-534.
25. Kim J.K., Noh J.H., Jung K.H. et al. Sirtuin7 oncogenic potential in human hepatocellular carcinoma and its regulation by the tumor suppressors MiR-125a-5p and MiR-125b // Hepatology. 2013. Vol. 57. P. 1055-1067.
26. Chen B.B., Coon T.A., Glasser J.R. et al. E3 ligase subunit Fbxo15 and PINK1 kinase regulate cardiolipin synthase 1 stability and mitochon-drial function in pneumonia // Cell Rep. 2014. Vol. 7, N 2. P. 476-487.
27. Jiang X., Nevins J.R., Shats I. et al. E2F1-Mediated Induction of NFYB Attenuates Apoptosis via Joint Regulation of a Pro-Survival Transcriptional Program // PLoS One. 2015. Vol. 10, N 6. Article ID 0127951.
28. Miller C., Saada A., Shaul N. et al. Defective mitochondrial translation caused by a ribosomal protein (MRPS16) mutation // Ann. Neu-rol. 2004. Vol. 56, N 5. P. 734-738.
References
Pendina A.A., Grinkevich V.V., Kuznecova T.V. DNA methylation 10. is a universal mechanism for regulation of gene activity. Eko-logicheskaya genetika [Ecological genetics]2004; Vol. 1 (II): 27-37. 11. (in Russian)
Cross S.H., Bird A.P. CpG islands and genes. Curr Opin Genet Dev. 1995; Vol. 5 (3): 309-14.
Kelsey G., Feil R. New insights into establishment and maintenance 12. of DNA methylation imprints in mammals. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2013; Vol. 368 (1609): Article ID 20110336. 13.
Jones M.J., Goodman S.J., Kobor M.S. DNA methylation and healthy human aging. Aging Cell. 2015; Vol. 14 (6): 924-32. Kiseleva N.P. DNA demethylation and carcinogenesis. Biokhimiya 14. [Biochemistry]. 2005; Vol. 70 (7): 900-11. (in Russian) Widschwendter M., Apostolidou S., Raum E., et al. Epigenotyping in peripheral blood cell DNA and breast cancer risk: a proof of principle study. PLoS One. 2008; Vol. 3 (7): Article ID 0002656. 15.
Yener Z., Celik I., Ilhan F., et al. Effects of Urtica dioica L. seed on lipid peroxidation, antioxidants and liver pathology in aflatoxin-induced tissue injury in rats. Food Chem Toxicol. 2009; Vol. 47 (2): 418-24. 16. Sun L.H., Lei M.Y., Zhang N.Y., et al. Individual and combined cytotoxic effects of aflatoxin B1, zearalenone, deoxynivalenol and fumonisin B1 on BRL 3A rat liver cells. Toxicon. 2015; Vol. 95: 6-12. 17.
El-Mansy A.A., Mazroa S.A., Hamed W.S., et al. Histological and immunohistochemical effects of Curcuma longa on activation of rat hepatic stellate cells after cadmium induced hepatotoxicity. Biotech 18. Histochem. 2016; Vol. 91 (3): 170-81.
Federico A., Tiso A., Loguercio C. A case of hepatotoxicity caused by green tea. Free Radic Biol Med. 2007; Vol. 43: 474. Thangapandiyan S., Miltonprabu S. Epigallocatechin gallate effectively ameliorates fluoride-induced oxidative stress and DNA damage in the liver of rats. Can J Physiol Pharmacol. 2013; Vol. 91 (7): 528-37.
Ataseven N., Yuzbasioglu D., Keskin A.C., et al. Genotoxicity of monosodium glutamate. Food Chem Toxicol. 2016; Vol. 91: 8-18. Onyema O.O., Farombi E.O., Emerole G.O., et al. Effect of vitamin E on monosodium glutamate induced hepatotoxicity and oxidative stress in rats. Indian J Biochem Biophys. 2006; Vol. 43 (1): 20-4. Mahmoud Y.I., Mahmoud A.A. Role of nicotinamide (vitamin B3) in acetaminophen-induced changes in rat liver: Nicotinamide effect in acetaminophen-damged liver. Exp Toxicol Pathol. 2016; Vol. 68 (6): 345-54.
Sarges P., Steinberg J.M., Lewis J.H. Drug-Induced Liver Injury: Highlights from a Review of the 2015 Literature. Drug Saf. 2016; Vol. 39 (5): Article ID 01145916.
Tyshko N.V., Zhminchenko V.M., Pashorina V.A. Comparative characteristics of the effect of experimental diets on the growth and development of rats. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2011; Vol. 80 (5): 30-8. (in Russian)
Gentleman, R., Carey V., Huber W., et al. Bioinformatics and computational biology solutions using R and Bioconductor. New York: Springer Science + Business Media, 2005: 473 p. Sae-Tan S., Grove K.A., Kennett M.J., et al. (-)-Epigallocatechin-3-gallate increases the expression of genes related to fat oxidation in
2
3
5
7.
8
9
the skeletal muscle of high fat-fed mice. Food Funct. 2011; Vol. 2: 111-16.
19. Lewi P.J., Marsboom R.P. Toxicology reference data - Wistar rat. Amsterdam: Elsevier/North-Holland Biochemical, 1981: 358 p.
20. Suckow M.A., Weisbroth S.H., Franklin C.L. The Laboratory Rat. Burlington: Elsevier Academic Press, 2006: 912 р.
21. Segui N., Mina L.B., Lazaro C., et al. Germline Mutations in FAN1 Cause Hereditary Colorectal Cancer by Impairing DNA Repair. Gastroenterology. 2015; Vol. 149 (3): 563-66.
22. Theofilopoulos S., Lykidis A., Leondaritis G., et al. Novel function of the human presqualene diphosphate phosphatase as a type II phosphatidate phosphatase in phosphatidylcholine and triacylglyce-ride biosynthesis pathways. Biochim Biophys Acta. 2008; Vol. 178 (11-12): 731-42.
23. Lhotska H., Zemanova Z., Cechova H., et al. Genetic and epigenetic characterization of low-grade gliomas reveals frequent methylation of the MLH3 gene. Gene Chromosome Cancre. 2015; Vol. 54 (11): 655-67.
24. Kim W., Kim J.E. SIRT7 anemerging sirtuin: deciphering newerroles. J Physiol Pharmacol. 2013; Vol. 64 (5): 531-34.
25. Kim J.K., Noh J.H., Jung K.H., et al. Sirtuin7 oncogenic potential in human hepatocellular carcinoma and its regulation by the tumor suppressors MiR-125a-5p and MiR-125b. Hepatology. 2013; Vol. 57: 1055-67.
26. Chen B.B., Coon T.A., Glasser J.R., et al. E3 ligase subunit Fbxo15 and PINK1 kinase regulate cardiolipin synthase 1 stability and mitochondrial function in pneumonia. Cell Rep. 2014; Vol. 7 (2): 476-87.
27. Jiang X., Nevins J.R., Shats I., et al. E2F1-Mediated Induction of NFYB Attenuates Apoptosis via Joint Regulation of a Pro-Survival Transcriptional Program. PLoS One. 2015; Vol. 10 (6): Article ID 0127951.
28. Miller C., Saada A., Shaul N., et al. Defective mitochondrial translation caused by a ribosomal protein (MRPS16) mutation. Ann Neurol. 2004; Vol. 56 (5): 734-38.
