Подходы к поиску критически важных генов в раковом геноме
Пятницкий М.А.1 , Карпов Д.С.2, Мошковский С.А.3
1. Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, Москва, Россия; Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”, Москва, Россия 2. Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, Москва, Россия; Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, Москва, Россия 3. Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, Москва, Россия; Российский национальный исследовательский университет им. Н.И. Пирогова Минздрава РФ, Москва, Россия
Понятие критически важных генов, чья утрата функции приводит к гибели клетки, является одной из основополагающих концепций генетики и имеет важное значение для фундаментальных и прикладных исследований. Особенно перспективно изучение данной области применительно к онкологии, поскольку поиск генетических уязвимостей раковых клеток позволяет выявить новые потенциальные мишени для противоопухолевой терапии. Современные возможности биотехнологий позволяют проводить крупномасштабные проекты по секвенированию соматических мутаций в опухолях, а также напрямую вмешиваться в работу генетического аппарата раковых клеток. Благодаря этому накоплен значительный массив знаний о встречающихся генетических вариантах и их фенотипических проявлениях. Не вызывает сомнения, что в недалеком будущем эти знания найдут применение в клинической практике. В настоящем обзоре описаны основные экспериментальные и вычислительные подходы к поиску критически важных генов, концентрируясь на применении этих методов в области молекулярной онкологии.
Пятницкий М.А., Карпов Д.С., Мошковский С.А. (2018) Подходы к поиску критически важных генов в раковом геноме. Биомедицинская химия, 64(4), 303-314.
Пятницкий М.А. и др. Подходы к поиску критически важных генов в раковом геноме // Биомедицинская химия. - 2018. - Т. 64. -N 4. - С. 303-314.
Пятницкий М.А. и др., "Подходы к поиску критически важных генов в раковом геноме." Биомедицинская химия 64.4 (2018): 303-314.
Пятницкий, М. А., Карпов, Д. С., Мошковский, С. А. (2018). Подходы к поиску критически важных генов в раковом геноме. Биомедицинская химия, 64(4), 303-314.
Переводная версия в журнале «Biomedical Chemistry (Moscow) Supplement Series B»:10.1134/S1990750818040078
Kamath R.S., Fraser A.G., Dong Y., Poulin G., Durbin R., Gotta M., Kanapin A., Le Bot N., Moreno S., Sohrmann M., Welchman D.P., Zipperlen P., Ahringer J. (2003) Nature, 421, 231-237. CrossRef Scholar google search
Winzeler E.A., Shoemaker D.D., Astromoff A., Liang H., Anderson K., Andre B., Bangham R., Benito R., Boeke J.D., Bussey H. et al. (1999) Science, 285, 901-906. CrossRef Scholar google search
Harborth J., Elbashir S.M., Bechert K., Tuschl T., Weber K. (2001) J. Cell Sci., 114, 4557-4565. Scholar google search
Munoz D.M., Cassiani P.J., Li L., Billy E., Korn J.M., Jones M.D., Golji J., Ruddy D.A., Yu K., McAllister G. et al. (2016) Cancer Discov., 6, 900-913. CrossRef Scholar google search
Aguirre A.J., Meyers R.M., Weir B.A., Vazquez F., Zhang C.Z., Ben-David U., Cook A., Ha G., Harrington W.F., Doshi M.B. et al. (2016) Cancer Discov., 6, 914-929. CrossRef Scholar google search
Marcotte R., Brown K.R., Suarez F., Sayad A., Karamboulas K., Krzyzanowski P.M., Sircoulomb F., Medrano M., Fedyshyn Y., Koh J.L.Y. et al. (2012) Cancer Discov., 2, 172-189. CrossRef Scholar google search
Cowley G.S., Weir B.A., Vazquez F., Tamayo P., Scott J.A., Rusin S., East-Seletsky A., Ali L.D., Gerath W.F., Pantel S.E. et al. (2014) Sci. Data, 1, 140035. CrossRef Scholar google search
Helming K.C., Wang X., Wilson B.G., Vazquez F., Haswell J.R., Manchester H.E., Kim Y., Kryukov G.V., Ghandi M., Aguirre A.J., Jagani Z., Wang Z., Garraway L.A., Hahn W.C., Roberts C.W. (2014) Nat. Med., 20, 251-254. CrossRef Scholar google search
Hsu T.Y., Simon L.M., Neill N.J., Marcotte R., Sayad A., Bland C.S., Echeverria G.V., Sun T., Kurley S.J., Tyagi S. et al. (2015) Nature, 525, 384-388. CrossRef Scholar google search
Housden B.E., Muhar M., Gemberling M., Gersbach C.A., Stainier D.Y., Seydoux G., Mohr S.E., Zuber J., Perrimon N. (2017) Nat. Rev, Genet., 18, 24-40. CrossRef Scholar google search
Kittler R., Putz G., Pelletier L., Poser I., Heninger A.K., Drechsel D., Fischer S., Konstantinova I., Habermann B., Grabner H., Yaspo M.L., Himmelbauer H., Korn B., Neugebauer K., Pisabarro M.T., Buchholz F. (2004) Nature, 432, 1036-1040. CrossRef Scholar google search
Shao D.D., Tsherniak A., Gopal S., Weir B.A., Tamayo P., Stransky N., Schumacher S.E., Zack T.I., Beroukhim R., Garraway L.A., Margolin A.A., Root D.E., Hahn W.C., Mesirov J.P. (2013) Genome Res., 23, 665-678. CrossRef Scholar google search
Tsherniak A., Vazquez F., Montgomery P.G., Weir B.A., Kryukov G., Cowley G.S., Gill S., Harrington W.F., Pantel S., Krill-Burger J.M. et al. (2017) Cell, 170, 564-576. CrossRef Scholar google search
Cong L., Ran F.A., Cox D., Lin S., Barretto R., Habib N., Hsu P.D., Wu X., Jiang W., Marraffini L.A., Zhang F. (2013) Science, 339, 819-823. CrossRef Scholar google search
Jinek M., Chylinski K., Fonfara I., Hauer M., Doudna J.A., Charpentier E. (2012) Science, 337, 816-821. CrossRef Scholar google search
Wang T., Birsoy K., Hughes N.W., Krupczak K.M., Post Y., Wei J.J., Lander E.S., Sabatini D.M. (2015) Science, 350, 1096-1101. CrossRef Scholar google search
Shalem O., Sanjana N.E., Hartenian E., Shi X., Scott D.A., Mikkelson T., Heckl D., Ebert B.L., Root D.E., Doench J.G., Zhang F. (2014) Science, 343, 84-87. CrossRef Scholar google search
Hart T., Chandrashekhar M., Aregger M., Steinhart Z., Brown K.R., MacLeod G., Mis M., Zimmermann M., Fradet-Turcotte A., Sun S. et al. (2015) Cell, 163, 1515-1526. CrossRef Scholar google search
Luo B., Cheung H.W., Subramanian A., Sharifnia T., Okamoto M., Yang X., Hinkle G., Boehm J.S., Beroukhim R., Weir B.A. et al. (2008) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 105, 20380-20385. CrossRef Scholar google search
Evers B., Jastrzebski K., Heijmans J.P., Grernrum W., Beijersbergen R.L., Bernards R. (2016) Nat. Biotechnol., 34, 631-633. CrossRef Scholar google search
Pyatnitskiy M., Karpov D., Poverennaya E., Lisitsa A., Moshkovskii S. (2015) PLoS One, 10, e0142819. CrossRef Scholar google search
Martincorena I., Raine K. M., Gerstung M., Dawson K.J., Haase K., Van Loo P., Davies H., Stratton M.R., Campbell P.J. (2017) Cell, 171, 1029-1041. CrossRef Scholar google search
da Silva J.P.M., Acencio M.L., Mornbach J.C.M., Vieira R., da Silva J.C., Lemke N., Sinigagliac M. (2008) Physica A, 387, 1049-1055. CrossRef Scholar google search
Duarte N.C., Becker S.A., Jamshidi N., Thiele I., Mo M.L., Vo T.D., Srivas R., Palsson B.O. (2007) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104, 1777-1782. CrossRef Scholar google search
Swainston N., Smallbone K., Hefzi H., Dobson P.D., Brewer J., Hanscho M., Zielinski D.C., Ang K.S., Gardiner N.J., Gutierrez J.M. et al. (2016) Metabolomics, 12, 109. CrossRef Scholar google search
Opdam S., Richelle A., Kellman B., Li S., Zielinski D.C., Lewis N.E. (2017) Cell Syst., 4, 318-329. CrossRef Scholar google search
Ghaffari P., Mardinoglu A., Asplund A., Shoaie S., Kampf C., Uhlen M., Nielsen J. (2015) Sci. Rep., 5, 8183. CrossRef Scholar google search
Gonen M., Weir B.A., Cowley G.S., Vazquez F., Guan Y., Jaiswal A., Karasuyama M., Uzunangelov V., Wang T., Tsherniak A. et al. (2017) Cell Syst., 5, 485-497. CrossRef Scholar google search
Costanzo M., VanderSluis B., Koch E.N., Baryshnikova A., Pons C., Tan G., Wang W., Usaj M., Hanchard J., Lee S.D. Pelechano V. et al. (2016) Science, 353(6306), aaf1420. CrossRef Scholar google search
Haber J.E., Braberg H., Wu Q., Alexander R., Haase J., Ryan C., Lipkin-Moore Z., Franks-Skiba K.E., Johnson T., Shales M., Lenstra T.L., Holstege F.C., Johnson J.R., Bloom K., Krogan N.J. (2013) Cell Rep., 3, 2168-2178. CrossRef Scholar google search
Hartwell L.H., Szankasi P., Roberts C.J., Murray A.W., Friend S.H. (1997) Science, 278, 1064-1068. CrossRef Scholar google search
Thompson J.M., Nguyen Q.H., Singh M., Razorenova O.V. (2015) Yale J. Biol. Med., 88, 145-155. Scholar google search
Jerby-Arnon L., Pfetzer N., Waldman Y.Y., McGarry L., James D., Shanks E., Seashore-Ludlow B., Weinstock A., Geiger T., Clemons P.A., Gottlieb E., Ruppin E. (2014) Cell, 158, 1199-1209. CrossRef Scholar google search
Sinha S., Thomas D., Chan S., Gao Y., Brunen D., Torabi D., Reinisch A., Hernandez D., Chan A., Rankin E.B., Bernards R., Majeti R., Dill D.L. (2017) Nat. Commun., 8, 15580. CrossRef Scholar google search
Duffy S., Fam H.K., Wang Y.K., Styles E.B., Kim J.H., Ang J.S., Singh T., Larionov V., Shah S.P., Andrews B., Boerkoel C.F., Hieter P. (2016) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 113, 9967-9976. CrossRef Scholar google search
Reid R.J., Du X., Sunjevaric I., Rayannavar V., Dittmar J., Bryant E., Maurer M., Rothstein R. (2016) Genetics, 204, 807-819. CrossRef Scholar google search
Megchelenbrink W., Katzir R., Lu X., Ruppin E., Notebaart R.A. (2015) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 112, 12217-12222. CrossRef Scholar google search
Aksoy B.A., Demir E., Babur O., Wang W., Jing X., Schultz N., Sander C. (2014) Bioinformatics, 30, 2051-2059. CrossRef Scholar google search
Scholl C., Frohling S., Dunn I.F., Schinzel A.C., Barbie D.A., Kim S.Y., Silver S.J., Tamayo P., Wadlow R.C., Ramaswamy S., Dohner K. et al. (2009) Cell, 137, 821-834. CrossRef Scholar google search
Babij C., Zhang Y., Kurzeja R.J., Munzli A., Shehabeldin A., Fernando M., Quon K., Kassner P.D., Ruefli-Brasse A.A., Watson V.J. et al. (2011) Cancer Res., 71, 5818-5826. CrossRef Scholar google search
Jaiswal A., Peddinti G., Akimov Y., Wennerberg K., Kuznetsov S., Tang J., Aittokallio T. (2017) Genome Med., 9, 51. CrossRef Scholar google search
Notzold L., Frank L., Gandhi M., Polycarpou-Schwarz M., Gross M., Gunkel M., Beil N., Erfle H., Harder N., Rohr K. et al (2017) Sci. Rep., 7, 2265. CrossRef Scholar google search
Zhao J., Liu Y., Zhang W., Zhou Z., Wu J., Cui P., Zhang Y., Huang G. (2015) Cell Cycle, 14, 3112-3123. CrossRef Scholar google search
Wu Y., Tan C., Weng W.W., Deng Y., Zhang Q.Y., Yang X.Q., Gan H.L., Wang T., Zhang P.P., Xu M.D., Wang Y.Q., Wang C.F. (2016) Am. J. Cancer Res., 6, 285-299. Scholar google search
Zhu S., Li W., Liu J., Chen C. H., Liao Q., Xu P., Xu H., Xiao T., Cao Z., Peng J., Yuan P., Brown M., Liu X.S., Wei W. (2016) Nat. Biotechnol., 34, 1279-1286. CrossRef Scholar google search
