肿瘤特异超级增强子PLAU-SE及其组分的鉴定和功能研究.pdf

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1、硕士学位论文肿瘤特异超级增强子PLAU-SE及其组分的鉴定和功能研究THERESEARCHOFTUMORSPECIFICACTIVATEDSUPERENHANCERPLAU-SE王冠儒哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：Q344学校代码：10213国际图书分类号：577.21密级：公开理学硕士学位论文肿瘤特异超级增强子PLAU-SE及其组分的鉴定和功能研究硕士研究生：王冠儒导师：吴琼教授申请学位：理学硕士学科：生物学所在单位：生命科学与技术学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:Q344U.D.

2、C:577.21DissertationfortheMaster’sDegreeinScienceTHERESEARCHOFTUMORSPECIFICACTIVATEDSUPERENHANCERPLAU-SECandidate:GuanruWoonSupervisor:Prof.QiongWuAcademicDegreeAppliedfor:MasterofScienceSpecialty:BiologyAffiliation:SchoolofLifeScience&TechnologyDateofDefence:June,2018Degree-Co

3、nferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学理学硕士学论文摘要超级增强子(superenhancer，SE)是具有强大活性增强子的一个大簇，通常含有数个组分增强子区域，较普通增强子体量更大且更能驱动控制细胞身份基因等重要基因的表达，进化上趋向于存于与发育相关的重要基因附近，通常在20kbp以内，且有CTCF区域形成环状结构以限制其增强功能作用于特定靶基因，在发育和肿瘤等疾病发生过程中起到重要作用。通过生物信息学的方法，本课题在多种肿瘤细胞系中筛选出以H3K27ac和H3K4me1的高水

4、平组蛋白修饰为首要标志，辅以CTCF成环预测,鉴别出多个潜在的肿瘤特异性超级增强子。随后我们通过CRISPR-CAS9基因编辑技术敲除了位于PLAU基因上游的超级增强子片段，随即发现敲除该片段特异性降低PLAU（u-pa）的表达，并引起了Hela细胞的一系列生理特性变化，包括增殖率降低，迁移及侵袭性明显下降，对胞外基质的亲和力上升，对顺铂的敏感度上升等。通过CRISRP-Cas9技术，进一步明确了该超级增强子的组分位置及各个组分的活性强度，在获得敲除最高转录活性区域的细胞系后，后续的裸鼠成瘤及肿瘤染色均表明该区域的缺失会降低Hela细胞在体内的恶性程

5、度并使肿瘤细胞对顺铂的敏感度增加，提示该区域是一个潜在的抗肿瘤靶向区域。最后，通过染色质免疫共沉淀（CHIP）的方法检测了Hela细胞在低氧和顺铂处理情况下该超级增强子的活性变化，发现低氧条件（5%O2，36h）诱导该超级增强子活性提高，而顺铂处理（4μg/ml，48h）使该区域活性降低，提示低氧条件可能部分通过活化超级增强子来增加肿瘤细胞的恶性程度，顺铂则可能部分通过降低超级增强子的活性来抑制肿瘤细胞的恶性生长。结论：人宫颈癌细胞通过特异性激活超级增强子PLAU-SE提高细胞增殖、迁移、侵袭及耐药能力，且低氧刺激会加强PLAU-SE的活性。PLAU

6、-SE敲除会降低上述细胞恶性表现，是一个有潜在应用价值的靶向位点。关键词：表观遗传调控；超级增强子；CRISPR-Cas9；CHIP-I-哈尔滨工业大学理学硕士学论文AbstractThesuperenhancer(SE)isalargeclusterwithpowerfulactivityenhancers.Itusuallycontainsseveralcomponentenhancerregions,whicharelargerandmorepowerfulthanordinaryenhancersandcandriveimportantgen

7、essuchascellidentitygenes.SEsevolutionarilytendtoexistinthevicinityofimportantgenesrelatedtodevelopment,usuallywithin20kbp,andCTCFregionsformacircularstructuretolimittheirenhancedfunctiononspecifictargetgenes,startingduringthedevelopmentofdiseasessuchasdevelopmentandtumorsTothe

8、importantrole.Throughbioinformaticsmethods,weselectedh