Анализ ДНК-метилирования дифференциально экспрессирующихся генов в линиях фибробластов монозиготных близнецов, дискордантных по болезни Паркинсона

Abstract

Болезнь Паркинсона (БП) является многофакторным гетерогенным нейродегенеративным заболеванием. Поскольку этиопатогенез БП недостаточно изучен, кроме поиска и анализа изменений на уровне ДНК, необходимо распространить фокус исследований на другие уровни: транскриптом и метилом. Изменения на уровне эпигенома можно исследовать у лиц с идентичной генетической конституцией, такой «моделью» являются дискордантные по этому заболеванию монозиготные близнецы. В исследовании приняло участие 3 пары фенотипически и генотипически монозиготных близнецов русского происхождения; В исследовании приняло участие 3 пары фенотипически и генотипически монозиготных близнецов русского происхождения. БП была уточнена у одного из каждой пары близнецов; длительность течения болезни у близнеца с БП составило по меньшей мере 7 лет.; длительность течения болезни у близнеца с БП составила по меньшей мере 7 лет. Были проанализированы метиломы крови и отобраны точки варьирующегося метилирования. Нами было найдено 8 дифференциально экспрессирующихся генов, которые могут быть дифференциально метилированы. Были выявлены различия между здоровым близнецом и близнецом с БП по уровню метилирования ДНК для ряда этих генов в клеточных линиях фибробластов. Полученные нами данные могут указывать на участие процесса ДНК-метилирования в регуляции транскрипции кандидатных генов-участников патогенеза БП. In recent years it has been convincingly demonstrated that genetic factors play an important role in progression of Parkinson’s disease (PD). Since the etiology of PD has not been elucidated completely yet, it is crucial to shift focus of the research to the broader areas - to dive into investigations of methylome and transcriptome. Epigenetic regulation of gene expression may take part in pathogenesis of PD. Changes in epigenome can be conveniently investigated in case of individuals with almost identical genetic makeup, and monozygotic twins discordant for PD may be such “model”. 3 pairs phenotypically and genotypically monozygous twins of Russian ancestry were enrolled in the study. PD was diagnosed in one of each pair. The disease duration was at least 7 years. Data on blood methylomes was analyzed. Points of variable methylation in blood methylomes were selected. With this approach, 8 differentially expressed genes were found that also may be differentially methylated. Changes in methylation level for some of this genes were found in monozygotic twins discordant for PD fibroblasts cell-lines between healthy and afflicted siblings. Acquired data might suggest participation of DNA-methylation in transcription regulation of PD pathogenesis-related candidate genes.