Characteristics of miRNA interaction with 5’UTR, CDS, 3’UTR mRNA candidate genes of breast cancer subtypes

D. Aisina; R. Niyazova; Sh. Atambayeva; E. Imyanitov; A. Ivashchenko

doi:10.26577/eb-2018-2-1326

Авторы

D. Aisina Научно-исследовательский институт проблем биологии и биотехнологии Казахского национального университета имени аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы
R. Niyazova Научно-исследовательский институт проблем биологии и биотехнологии Казахского национального университета имени аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы
Sh. Atambayeva Научно-исследовательский институт проблем биологии и биотехнологии Казахского национального университета имени аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы
E. Imyanitov Национальний медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Петрова, Россия, г. Санкт-Петербург
A. Ivashchenko Научно-исследовательский институт проблем биологии и биотехнологии Казахского национального университета имени аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы

DOI:

https://doi.org/10.26577/eb-2018-2-1326

Аннотация

Различные субтипы рака молочной железы отличаются набором кандидатных генов, участвующих в развитии этого заболевания. Экспрессия многих генов регулируется связыванием их mRNA с miRNA, поэтому требуется выявить, какие кандидатные гены онкогенеза и в какой степени могут взаимодействовать с miRNA. Цель настоящей работы заключалась в установлении характеристик взаимодействия известных 3701 miRNA с mRNA 92 кандидатных генов субтипов рака молочной железы. Из 25 кандидатных генов субтипа her2 мишенями miRNA являлись 19 генов. Сайты связывания 67 miRNA располагались в 5’UTR, CDS, 3’UTR и средняя свободная энергия связывания (DG) miRNA с mRNA равнялась -120,2 ± -7,6 kJ/mole, -123,6 ± -9,8 kJ/ mole, -110,4 ± -9,8 kJ/mole, соответственно. Для диагностики субтипа her2 рекомендованы 31 ассоциация miRNA с mRNA, имеющие свободную энергию взаимодействия более -120 kJ/mole. Из 47 кандидатных генов субтипа triple-negative мишенями miRNA являлись 33 гена. Сайты связывания 90 miRNA располагались в 5’UTR, CDS, 3’UTR и средняя величина DG связывания miRNA с mRNA равнялась -123,5 ± -7,0 kJ/mole, -114,1 ± –7,9 kJ/mole, -106,9 ± –4,9 kJ/mole, соответственно. Для диагностики субтипа triple-negative рекомендованы 36 ассоциаций miR- NA с mRNA. Из 20 кандидатных генов субтипов luminal A и B мишенями miRNA являлись 14 генов. Сайты связывания 86 miRNA располагались в 5’UTR, CDS, 3’UTR и средняя величина DG связывания miRNA с mRNA равнялась -121.2 ± -9,5 kJ/mole, 120,4 ± -7,8 kJ/mole, -118,9 ± -8,1 kJ/mole, соответственно. Для диагностики субтипов luminal A и B рекомендованы 51 ассоциация miRNA с mRNA. В mRNA многих генов выявлены участки, содержащие два и более сайтов связывания miRNA с наложением их нуклеотидных последовательностей, что в несколько раз уменьшает долю сайтов связывания в составе нуклеотидов в 5’UTR, CDS и 3’UTR. На основе полученных результатов рекомендуются группы ассоциаций miRNA и mRNA кандидатных генов для разработки методов диагностики субтипов рака молочной железы.

Ключевые слова: miRNA, mRNA, субтипы рака молочной железы, гены-мишени.