UNIVERSITATEA ALEXANDRU IOAN CUZA IAI FACULTATEA DE BIOLOGIE MASTER BIOTEHNOLOGII MICROBIENE I CELULARE

UNIVERSITATEA ALEXANDRU IOAN CUZA IAI FACULTATEA DE BIOLOGIEMASTER BIOTEHNOLOGII MICROBIENE I CELULARE

ABORDRI FUNCIONAL GENOMICE N VEDEREA STUDIERII GENOTOXICITII I CARCINOGENEZEI1. INTRODUCERE

Toxicologia genetic a aprut o dat cu analiza mutaiei bacteriene inverse (testul Ames).

2Genotoxicitatea - efect al unui produs chimic sau al metaboliilor si care induc modificri ale genomului i influeneaz producerea transformrii maligne.

Carcinogeneza este definit ca procesul stadial prin care o celul normal dobndete proprieti care permit dezvoltarea fenotipului malign (proliferarea necontrolat, invazia local i metastazarea) sau cascada de evenimente ce conduc la transformarea unei celule normale, adesea o celul clonogenic (celula stem), n cancer.

Dei muli factori pot contribui la apariia cancerului, n teorie, o singur mutaie poate iniia dezvoltarea cancerului.

Rspunsul celular la stres este inflenat de:starea celulei;natura leziunii; factorii termodinamici.

Un astfel de rspuns poate fi reglementat la nivel de transcripie sau post-transcripie.42. TRANSCRIPTOMICA

= tiina care studiaz transcriptomul (ansamblul deARN mesagerrezultat al transcripiei unei pri dingenomul unui tip de celule sau a unui esut).

Monitorizarea expresiei genice se realizeaz cu ajutorul:-microarray-SAGE-RT-PCR 5

Tratamentul efectuat pe drojdie cuprinde 6 ageni de alchilare:

-Metan sulfonatul (MMS)-N-metil-N`-nitro-N-nitrozoguanidin (MNNG), -di-cloretil-nitrozouree (BCNU), -agentul de oxidare ter-butil-hidroxiperoxid (t-BuOOH),-4-nitrochinolin-N-oxid (4-NQO),-radiaiile .

Analiza a oferit un set de apte gene capabile s identifice agenii cancerigeni nongenotoxici:

factorul de transport nuclear 2 (NUTF2), componenta 1 a membranei receptorilor de progesteron (PGRMC1), uridin difosfat glucuroniltransferaz (UDPGTr2),metalotioneina 1A (MT1A),supresoare de lin-12 omologul (SEL1h),

Combinaia ntre investigaia transcriptomic i metabolomic n ceea ce privete ficatul/plmnii de oareci dup un tratament de 13 sptmni, cu dou substane cancerigene i noncancerigene au identificat un biomarker capabil de a diferenia cancerigenii de noncancerigeni.103. GENOMICA FUNCIONAL

= domeniu al biologiei moleculare, care utilizeaz date extrase din proiectele genomice (proiecte de secveniere a genomului) pentru a descrie gene, funcii i interaciuni.

Metoda genomic funcional din S. cerevisiae, include tratamentul YDM homozigot sau heterozigot cu agentul de testare, urmat de monitorizarea creterii fiecrei tulpini n raport cu omologii lor netratai. 11Descoperirea ARN-ului de interferen (ARNi) i disponibilitatea comercial a reactivilor ARNi au permis analize genomice funcionale n celulele de mamifere.

n principiu, ARNi conduce la reglarea unei gene date folosind mecanismul celulelor proprii de a degrada ARNm legat de ARN scurt de interferen (ARNsi).Matrice biosensorRspuns specificRandament sporitFor de munc pentru dezvoltareDate limitate la gene/ci specificeMicromatricentregul genomAnaliza paralel a seturilor mari de genePosibilitatea hibridizrii ncruciateNecesit instrumente complexe de analiz a datelorTransfer limitatSAGESecvene necunoscute/ genele pot fi caracterizate cu randament sporitDisponibil n format standardizat ca densitate redus a matricei/ cardurilor cantitativeProducia de tag inconsistentDebit redusNivelurile expresiei ARNm i proteina nu corespund ntotdeaunaTabel 2. Avantajele i dezavantajele diferitelor abordri utilizate n toxicologia genetic

RT-PCRSensibilCantitativLimitat la gene selectateDetectarea de produse att specifice i nespecifice PCRYDMAnaliza funcional a genelorReprezint ntregul genomIdentificarea inteiOmologii genelor de mamifereMunc intensivCu risc ridicat de contaminareSpecii-specificeARNiAnaliza funcional a genelorCelulele de mamifereTcerea incompleteInterpretarea dificil a datelorV mulumim pentru atenie !