تاثير فلزات سنگين بر خاموشی L1 رتروترانسپوزون‌ها در سلول نوروبلاستومای متوقف شده در چرخه سلولی

Iranian Biomedical Journal

Volume 17 - Number 4

نوع مقاله: ---- Unspecified ----
چكيده:

مقدمه:L1 رتروترانسپوزون‌ها فعال‌ترين عناصر متحرک در ژنوم انسان می‌‌باشند. حرکت تنظيم نشده (رتروترانسپوزيشن) عناصر L1 می‌تواند منجر به ورود آن‌ها به ژن‌ها و در نتيجه منقطع شدن ژن‌های حياتی و القا ناپايداری ژنومی گردد. بنابراين، سلول‌های انسانی با خاموش کردن حرکت اين عناصر توسط عوامل اپی‌ژنتيکی، فعاليت L1 رتروترانسپوزون‌ها را مهار می‌نمايند. از طرف ديگر، مطالعات مختلف بيانگر نقش عواملی مانند چرخه سلولی و فلزات سنگين در القا فعاليت L1 رتروترانسپوزون‌ها می‌باشند. مهار خاموشی عناصر L1 توسط محرک‌های مختلف می‌تواند منجر به فعاليت و تهديد دوباره سلول‌ها شود. اين مطالعه، به بررسی تاثير فلزات نوروتوکسيک محيطی (به‌عنوان فاکتورهای محرک L1 رتروترانسپوزون‌ها) در مهار خاموشی عناصر L1 و فعاليت دورباره آن‌ها در سلول‌های نوروبلاستومای متوقف شده در چرخه سلولی می‌پردازد. روش‌ها: کلون‌هايی از تک سلول‌های نوروبلاستومايی که وکتور L1-RP green fluorescent protein (GFP) tagged در ژنوم آن‌ها وارد شده است، تهيه گرديد. يکی از کلون‌های انتخاب شده به طور هم‌زمان با ميتومايسين- سی و غلظت‌های سمی و غير سمی از فلزات آهن، مس و جيوه تيمار گرديدند. ميزان فعاليت L1 رتروترانسپوزون‌ها و تعيين تعداد سلول‌های بيان کننده GFP در سلول‌های در حال تقسيم و متوقف شده در چرخه سلولی توسط فلوسيتومتری مورد بررسی قرار گرفت. ميزان سميت ميتومايسين- سی به همراه فلزات سنگين توسط آزمايش MTT اندازه‌گيری شد. نتايج: فلز جيوه در نوروبلاستومای متوقف شده در چرخه سلولی و فلزات آهن، مس و جيوه در نوروبلاستومای در حال تقسيم منجر به مهار معنی‌دار خاموشی و در نتيجه فعاليت مجدد L1 رتروترانسپوزون گرديدند. همچنين، تيمار سلول‌ها با ميتومايسين- سی، تاثيری بر ميزان سميت فلزات به‌کار برده شده در بر نداشت. نتيجه‌گيری: نتايج مطالعه حاضر نشان می‌دهد که چرخه سلولی در مهار فرايند خاموشی L1 رتروترانسپوزون‌ها که توسط فلزات سنگين القا می‌شود نقش دارد. همچنين نشان داده شد که فلز جيوه در تمامی غلظت‌ها و بدون توجه به دخالت تاثير چرخه سلولی، منجر به مهار خاموشی L1 رتروترانسپوزون‌ها در سلول نوروبلاستوما می‌گردد.

Effect of Heavy Metals on Silencing of Engineered Long Interspersed Element-1 Retrotransposon in Nondividing Neuroblastoma Cell Line
Article Type: ---- Unspecified ----
Abstract:

Background: L1 retrotransposons are the most active mobile DNA elements in human genome. Unregulated L1 retrotransposition may have deleterious effect by disrupting vital genes and inducing genomic instabilities. Therefore, human cells control L1 elements by silencing their activities through epigenetic mechanisms. It has been shown that cell division and heavy metals stimulate the frequency of L1 activities. Removal of silencing by L1 motivators may restart L1 element functions. Here, we have proposed that weather neurotoxic environmental heavy metals (as L1 stimulating factors) have a role in removing L1 silencing and restating its activities in nondividing neuronal cells. Methods: L1-RP green fluorescent protein (GFP)-tagged knock-in human neuroblastoma clones were prepared. Single-cell clone was treated with mitomycin-c combined with nontoxic and toxic concentrations of iron (Fe), copper (Cu), and mercury (Hg). Silencing status of engineered L1 elements in dividing and nondividing cells was determined through measuring the amount of GFP expressing cells with flow cytometry. The cytotoxic effect of mitomycin-c combined with metals was measured by MTT assay. Results: Hg in nondividing cells and Fe, Cu, and Hg in dividing neuroblastoma cells could significantly remove L1 silencing. Also, mitomycin-c treatment did not have any effect on metal toxicity status in neuroblastoma cells. Conclusion: Totally, our findings have shown that cell division has a role in removing L1 silencing as well as L1 retrotransposition induced by environmental heavy metals. It has been also indicated that Hg at all concentrations could remove silencing of engineered L1 element regardless of cell cycle state.

قیمت : 20,000 ريال