22 23 Живая наука % Выявление взаимосвязи между регуляторными сигналами в промоторах генов и их дифференциальной экспрессией а Доля генов 90 80 Доля генов (сайт FoxA+, активация+) 70 Доля генов (сайт SF+, активация+) 60 Доля генов (сайт SREBP+, активация+) Доля генов (сайт FoxA+, нет изменения экспрессии) 50 Доля генов (сайт SREBP+, нет изменения экспрессии) Доля генов (сайт SF1+, нет изменения экспрессии) 40 Н.И. Ершов*, В.Г. Левицкий*, 30 Д.Ю. Ощепков*, Л.О. Брызгалов*, 8] ] 5; 48 . 26 ] 08 .6 1; 3 21 23 [1. 6] 62 3 2. 19 4; 2. 0; 18 [1. [1. [1. 5] 26 04 2. 2; 16 [1. 14 9; 1.8 93 ] ] ] 89 [1. 13 6; 1.7 1.7 18 ] 12 3; [1. ] 53 .6 114 ;1 1.5 4; 10 [1. [1. ] 82 24 1.5 6; [1. 09 [1. 08 6; 1.4 82 47 ] ] ] 1.4 8; 07 [1. [1. 07 1; 1.4 12 ] ] 06 [1. 4; 1.3 80 49 29 1.3 05 7; [1. 2; 05 [1. [1. [1. 04 8; 1.3 1.3 02 ] ] ] 81 1.2 56 2; 1.2 8; 04 [1. 03 [1. ЖИВАЯ НАУКА • МАРТ 2011 Интервал изменения экспрессии в эксперименте прессии. Затем эти списки были разбиты на 100 классов с равным числом последовательностей в каждом. 20 % генов из центральной части списка были объединены в группу с «отсутствием изменения экспрессии». Из оставшихся 40 % генов из верхней части списка (активируемых) либо 40 % генов из нижней части (репрессируемых) изымалось 20 возможных вариантов интервалов размером 20 % и шагом смещения 1 %, каждый из которых в итоге формировал соответствующую группу с «наличием изменения экспрессии». Выделенные группы были использованы для построения таблиц сопряженности размером 2 × 2 отдельно для каждого из двух аминоазокрасителей против каждого из трех типов сайтов. Для оценки значимости обогащения ССТФ использовался критерий χ2 с учетом коррекций Бонферони и Йетса. На рис. 1 представлены результаты анализа связи между активацией генов под действием 3’-МеДАБ и наличием потенциальных ССТФ. Доля генов, содержащих потенциальные СС FoxA, среди генов, активирующихся под действием 3’МеДАБ, достигает значения 33,3 % в интервале увеличения экспрессии от 1,123 до 1,718. В то же время, доля генов с наличием потенциальных FoxA сайтов среди генов, не реагирующих на введение 3’-МеДАБ, составляет 26,7 %. Вместе с этим, доли генов с наличием потенциальных SF-1 и SREBP сайтов (рис. 1) между группами генов, реагирующих и не реагирующих на введение аминоазокрасителя, практически не отличаются. Это позволяет говорить об отсутствии связи между наличием сайтов SF-1 или SREBP в регуляторной области генов и изменением их экспрессии под воздействием аминоазокрасителя. Анализ действия аминоазокрасителя OAT выявил сходный результат с действием 3’-МеДАБ. Можно заключить, что группы генов, реагирующих на 3’-МеДАБ и ОАТ, демонстрируют заметное обогащение потенциальными генами-мишенями FoxA, в то время как для контрольных ССТФ SF-1 и SREBP подобного эффекта не наблюдается. Значимость теста χ2 для таблицы 2 × 2 1.E+00 б 1.E-02 1.E-04 1.E-06 SF1 1.E-08 SREBP FoxA 1.E-10 Значимость 0,05 (с учетом поправки Бонферони для 20 тестов) 1. 04 281 ] 8; 1.3 [1. 02 05 ] 2; [1. 1.32 05 9] 7; [1. 1.34 06 9] 4; 1 [1. .38 0] 07 1; 1 . 4 [1. 12 07 ] 8; 1.4 [1. 47 08 ] 6; 1.4 [1. 8 09 2] 6; 1.5 [1. 10 24] 4; 1.5 82 [1. 114 ] ;1 .6 [1. 53 12 ] 3; [1. 1.71 8] 13 6; 1.7 [1. 14 89] 9; 1.8 [1. 93 16 ] 2; 2. 04 [1. 5] 18 0; 2. 26 [1. 6] 19 4; 2. 62 [1. 3] 21 1; 3. [1. 6 08 23 5; ] 48 .2 68 ] [1. 2; 04 [1. 03 8 ;1 .2 56 ] 1.E-12 [1. Ранее была обнаружена связь между гепатоканцерогенностью аминоазокрасителей и их способностью подавлять ДНК-связывающую активность транскрипционных факторов FoxA в печени крыс и мышей. Целью данной работы было изучение связи между наличием потенциальных сайтов связывания транскрипционных факторов (ССТФ) FoxA в промоторном районе гена и изменением экспрессии гена в результате воздействия двух типов аминоазокрасителей: гепатоканцерогенного для крыс 3’МеДАБ и неканцерогенного для них ОАТ. В качестве контроля были выбраны СС SF-1 и SREBP. ТФ SF-1 отсутствует в печени, массовое изменение уровня экспрессии генов, содержащих его СС, в ответ на любое внешнее воздействие представляется маловероятным. Другой ТФ – SREBP участвует в регуляции экспрессии большого числа генов липидного метаболизма и биосинтеза холестерина и активен в клетках печени, однако пока нет данных, указывающих на возможность его участия в ответе на введение аминоазокрасителей. Для 5934 генов крысы, имеющих подтвержденные в базе RefSeq транскрипты и уникальную хромосомную локализацию, было определено изменение экспрессии под действием 3’-МеДАБ и ОАТ. Распознавание потенциальных ССТФ проводилось с помощью метода SITECON. Для построения метода распознавания FoxA была сформирована выборка на основе данных базы SAMPLES (http://srs6.bionet.nsc.ru/), всего использовано 22 последовательности длиной 35 п.н., имеющих не более 2 несовпадений с консенсусом FoxA VAWTRTTKRTY. На основе экспериментально исследованных потенциальных ССТФ FoxA нами был выбран порог 0,88 для метода распознавания. Для выявления связи между наличием потенциальных ССТФ в промоторах генов и изменения их экспрессии при воздействии аминоазокрасителя были составлены полные списки генов, ранжированные по уровню изменения экс- ] 20 Е.В. Антонцева*, Т.И. Меркулова* Интервал изменения экспрессии в эксперименте Рис. 1. Проверка гипотез о связи наличия потенциальных ССТФ FoxA, SREBP и SF-1 в регуляторных районах генов с их активацией при введении 3’-МеДАБ. а – значения доли генов с сайтами в промоторных областях в зависимости от значения интервала изменения экспрессии гена при воздействии 3’-МеДАБ. б – значимость теста χ2 для проверки соответствующей гипотезы в зависимости от значения интервала изменения экспрессии генов. И Н С Т И Т У Т Ц И Т О Л О Г И И И Г Е Н Е Т И К И С О Р А Н