Молекулярный профиль опухолевой клеточной линии HepG2

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

В.А. Арзуманян
М.А. Пятницкий
И.В. Вахрушев
К.Г. Птицин
С.П. Радько
В.Г. Згода
О.И. Киселева
Е.В. Поверенная

Аннотация

Клеточные линии широко используются в научных исследованиях благодаря своей доступности, стабильности и функциональной схожести с оригинальными клетками. Линия HepG2, будучи четвёртой по популярности клеточной культурой, часто применяется в токсикологических и метаболических исследованиях благодаря частичному сохранению свойств гепатоцитов. В нашей работе впервые построен молекулярный портрет клеточной культуры HepG2. Для построения портрета мы использовали ранее полученные нами данные для одного образца, включающие результаты полногеномного (WGS), метиломного (WGBS), транскриптомного (RNA-seq), транслятомного (Polysome-seq) и протеомного (LC-MS/MS) профилирований. Для оценки гетерогенности клеточной линии HepG2 анализировали полногеномные и транскриптомные данные, опубликованные в базе данных NCBI SRA, а также результаты протеомных исследований, доступных в ресурсе PRIDE. Наше исследование показало, что клеточная линия HepG2 демонстрирует в целом высокую степень стабильности на геномном и транскриптом уровнях, однако образцы из Китая требуют более пристального внимания при переносе результатов транскриптомных и протеомных экспериментов. Генотип HepG2 характеризуется устойчивыми хромосомными перестройками, такими как транслокация между короткими плечами хромосом 1p и 21p, тетрасомия хромосомы 20, потеря короткого плеча у всех SAT-хромосом и длинного плеча Y хромосомы. При отсутствии на геномном уровне 1216 белок-кодирующих генов, на транскриптомном уровне экспрессируется 12602 гена, из которых только 10461 детектируются на уровне транслятов, а на протеомном уровне идентифицировано лишь 1027 генов, что связано с ограничением чувствительности масс-спектрометрических методов. В результате проведённого анализа омикс данных мы представили детальный молекулярный портрет клеточной культуры HepG2, иллюстрирующий мультиомный профиль каждого гена.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Арзуманян V., Пятницкий M., Вахрушев I., Птицин K., Радько S., Згода V., Киселева O., & Поверенная E. (2024). Молекулярный профиль опухолевой клеточной линии HepG2. Biomedical Chemistry: Research and Methods, 7(3), e00239. https://doi.org/10.18097/BMCRM00239
Раздел
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Библиографические ссылки

  1. Yu, Y., Zhang, N., Mai, Y., Ren, L., Chen, Q., Cao, Z., Chen, Q., Liu, Y., Hou, W., Yang, J., Hong, H., Xu, J., Tong, W., Dong, L., Shi, L., Fang, X., Zheng, Y. (2023) Correcting batch effects in large-scale multiomics studies using a reference-material-based ratio method. Genome Biol., 24(1), 201. DOI
  2. Goodspeed, A., Heiser, L.M., Gray, J.W., Costello, J.C. (2016) Tumor-derived cell lines as molecular models of cancer pharmacogenomics. Mol. Cancer Res., 14(1), 3–13. DOI
  3. Gillet, J.-P., Varma, S., Gottesman, M.M. (2013) The clinical relevance of cancer cell lines. Journal of the Natl. Cancer Inst., 105(7), 452–458. DOI
  4. Liu, Y., Mi, Y., Mueller, T., Kreibich, S., Williams, E.G., van Drogen, A., Borel, C., Frank, M., Germain, P.-L., Bludau, I., Mehnert, M., Seifert, M., Emmenlauer, M., Sorg, I., Bezrukov, F., Bena, F.S., Zhou, H., Dehio, C., Testa, G., Saez-Rodriguez J., Antonarakis S.E., Hardt W.D., Aebersold R. (2019) Multi-omic measurements of heterogeneity in HeLa cells across laboratories. Nat. Biotechnol., 37(3), 314–322. DOI
  5. Poverennaya, E.V., Pyatnitskiy, M.A., Dolgalev, G.V., Arzumanian, V.A., Kiseleva, O.I., Kurbatov, I.Y., Kurbatov, L.K., Vakhrushev, I.V., Romashin, D.D., Kim, Y.S., Ponomarenko, E.A. (2023) Exploiting multi-omics profiling and systems biology to investigate functions of TOMM34. Biology, 12(2), 198. DOI
  6. Mendeley Data. Exploiting multi-omics profiling and systems biology to investigate functions of TOMM34. Retrieved December 6, 2022, from: https://data.mendeley.com/datasets/yrmd8ygncn/1.
  7. Deutsch, E.W., Lane, L., Overall, C.M., Bandeira, N., Baker, M.S., Pineau, C., Moritz, R.L., Corrales, F., Orchard, S., van Eyk, J.E., Paik, Y.-K., Weintraub, S.T., Vandenbrouck, Y., Omenn, G.S. (2019) Human proteome project mass spectrometry data interpretation guidelines 3.0. J. Proteome Res., 18(12), 4108–4116. DOI
  8. Zhou, B., Ho, S.S., Greer, S.U., Spies, N., Bell, J.M., Zhang, X., Zhu, X., Arthur, J.G., Byeon, S., Pattni, R., Saha, I., Huang, Y., Song, G., Perrin, D., Wong, W.H., Ji, H.P., Abyzov, A., Urban, A.E. (2019) Haplotype-resolved and integrated genome analysis of the cancer cell line HepG2. Nucleic Acids Res., 47(8), 3846–3861. DOI
  9. Wong, N., Lai, P., Pang, E., Leung, T.W., Lau, J.W., Johnson, P.J. (2000) A comprehensive karyotypic study on human hepatocellular carcinoma by spectral karyotyping. Hepatology (Baltimore, Md), 32(5), 1060–1068. DOI
  10. Simon, D., Aden, D.P., Knowles, B.B. (1982) Chromosomes of human hepatoma cell lines. Int. J. Cancer, 30(1), 27–33. DOI
  11. Chen, H.L., Chiu, T.S., Chen, P.J., Chen, D.S. (1993) Cytogenetic studies on human liver cancer cell lines. Cancer Genet. Cytogen., 65(2), 161–166. DOI
  12. Guo, J.-J., Ye, Y.-Q., Liu, Y.-D., Wu, W.-F., Mei, Q.-Q., Zhang, X.-Y., Lao, J., Wang, B., Wang, J.-Y. (2022) Interaction between human leukocyte antigen (HLA-C) and killer cell Ig-like receptors (KIR2DL) inhibits the cytotoxicity of natural killer cells in patients with hepatoblastoma. Front. Med., 9, 947729. DOI
  13. Strichman-Almashanu, L.Z., Lee, R.S., Onyango, P.O., Perlman, E., Flam, F., Frieman, M.B., Feinberg, A.P. (2002) A genome-wide screen for normally methylated human CpG islands that can identify novel imprinted genes. Genome Res., 12(4), 543–554. DOI
  14. Arzumanian, V.A., Kiseleva, O.I., Poverennaya, E.V. (2021) The curious case of the HepG2 cell line: 40 years of expertise. Int. J. Mol. Sci., 22(23), 13135. DOI
  15. Arzumanian, V.A., Kurbatov, I.Y., Ptitsyn, K.G., Khmeleva, S.A., Kurbatov, L.K., Radko, S.P., Poverennaya, E.V. (2023) Identifying N6-methyladenosine sites in HepG2 cell lines using oxford nanopore technology. Int. J. Mol. Sci., 24(22), 16477. DOI