СОДЕРЖАНИЕ.........................................................................................................................2
ВВЕДЕНИЕ...............................................................................................................................5
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ......................................................................................... 10
1.1. Инструментарий омикс-профилирования...............................................................10
1.1.1. Секвенирование нового поколения.................................................................10
1.1.2. Микрочипы....................................................................................................... 14
1.1.3. Масс-спектрометрия........................................................................................ 15
1.2. Способы обработки данных омикс-профилирования............................................16
1.3. Алгоритмы интегрированного анализа................................................................... 18
1.4. Базы данных...............................................................................................................19
1.5. Источники гетерогенности генетической информации.........................................20
1.6. Клеточные линии.......................................................................................................23
1.7. Клеточная линия HepG2........................................................................................... 27
1.8. Печеночные клеточные линии................................................................................. 28
1.9. Сравнение различных типов рака печени............................................................... 30
1.10. Сравнение клеток HepG2, нормальных гепатоцитов, гепатобластомы и
гепатоцеллюлярной карциномы......................................................................................32
1.10.1 Геном.................................................................................................................34
1.10.2. Транскриптом..................................................................................................35
1.10.3. Протеом........................................................................................................... 36
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.................................................................................43
2.1. Характеристика исходных данных.......................................................................... 43
2.1.1. Собственные данные молекулярного профилирования клеточной линии
HepG2.......................................................................................................................... 43
2.1.2. Опубликованные данные молекулярного профилирования......................... 45
2.1.2.1. Клеточная линия HepG2......................................................................... 45
2.1.2.2. Печеночные клеточные линии и исходные клетки гепатоцитов.........49
2.2. Данные цитогенетического анализа........................................................................ 59
2.3. Анализ данных секвенирования нового поколения............................................... 60
2.3.1. Полногеном............................................................................................................. 60
2.3.2. Эпигеном................................................................................................................. 61
2.3.3. Транскриптом..........................................................................................................61
2.3.4. Эпитранскриптом................................................................................................... 62
2.3.5. Транслятом.............................................................................................................. 62
2.4. Обработка результатов протеомного профилирования......................................... 62
3
2.5. Реконструкция регуляторной сети........................................................................... 63
2.6. Статистический анализ и визуализация данных.................................................... 64
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ................................................................ 65
3.1. Гетерогенность клеточной линии HepG2................................................................65
3.1.1. Анализ кариотипа по цитогенетическим данным......................................... 65
3.1.2. Оценка плоидности генома............................................................................. 66
3.1.3. Кариотипирование на основании полногеномных данных..........................69
3.1.5.Разнообразие генетических вариантов на уровне генома............................. 75
3.1.6. Метилом............................................................................................................ 79
3.1.7. Транскриптом....................................................................................................84
3.1.7.1. Анализ дифференциальной экспрессии генов......................................85
3.1.7.2. Филогенетическое дерево.......................................................................89
3.1.8. Эпитранскриптом............................................................................................. 90
3.1.9. Транслятом........................................................................................................ 94
3.1.10. Протеом........................................................................................................... 94
3.1.10.1. Генетические варианты на уровне протеома............................................ 96
3.2. Взаимосвязь между дозой и экспрессией генов..................................................... 97
3.2.1. Сравнение генов с разной дозой между собственными повторами............ 98
3.2.2. Экспрессия генов при различной копийности в опубликованных и
собственных данных.................................................................................................. 98
3.2.3. Зависимость копийности генов от уровня метилирования........................ 101
3.2.4. Зависимость копийности генов от уровня экспрессии............................... 102
3.3. Взаимосвязи между уровнями реализации генетической информации.............103
3.3.1. Реконструкция регуляторной сети................................................................ 103
3.3.2. Зависимость экспрессии генов от уровня метилирования......................... 106
3.3.3. Поведение экспрессии генов с возможными сайтами модификации м6А.....
107
3.4. Общее и частное в молекулярных профилях печеночных клеточных линий
(HepG2, Huh7 и Hep3B)................................................................................................. 110
3.4.1. Кариотипы клеточных линий Huh7 и Hep3B...............................................110
3.4.2. Анализ вариации числа копий.......................................................................111
3.4.3. Сравнение однонуклеотидных полиморфизмов и инделов........................113
3.2.4. Сравнение печеночных линий на транскриптомном уровне......................113
3.4.5. Протеом печеночных клеточных линий....................................................... 115
3.5. Различия между печеночными клеточными линиями и первичными
гепатоцитами...................................................................................................................116
3.5.1. Анализ дифференциальной экспрессии генов между печеночными
4
линиями и первичными гепатоцитами................................................................... 117
3.5.2. Сравнение потенциальных генов-маркеров рака печени........................... 121
ГЛАВА 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................................................................124
ГЛАВА 5. ВЫВОДЫ............................................................................................................ 127
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.....................................................................................................128
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.................................................................................................. 143
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ.......................................................................................................145
БЛАГОДАРНОСТИ..............................................................................................................146
Приложение 1....................................................................................................................... 147
Приложение 2....................................................................................................................... 151
Приложение 3....................................................................................................................... 153
Приложение 4....................................................................................................................... 158
Приложение 5....................................................................................................................... 159
Приложение 6....................................................................................................................... 160
Приложение 7....................................................................................................................... 161
Приложение 8....................................................................................................................... 162
Приложение 9....................................................................................................................... 169
