izpis_h1_title_alt

Določanje odprtih regij kromatina v celicah CHO s transpozazo in sekvenciranjem naslednje generacije
ID Tuta, Nika (Avtor), ID Štrukelj, Borut (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Vogelsang, Matjaž (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (3,39 MB)
MD5: B4118D4741FCB2E6E08B58B8C6DFBC5B
.docxDOCX - Priloga, prenos (141,42 KB)
MD5: C5CBE395B11EFD1919935B2F72257380
.docxDOCX - Priloga, prenos (132,67 KB)
MD5: F8B30A8A60AAF7B3B54B6A9706AD9A19

Izvleček
Rekombinantna tehnologija je omogočila velik napredek na področju bioloških zdravil in zdravljenja mnogih bolezni. Proizvodnja bioloških zdravil poteka v ustreznih ekspresijskih sistemih, med katerimi so najbolj pogosto uporabljene ovarijske celice kitajskega hrčka (CHO), ki so relativno enostavne za genetsko manipulacijo in omogočajo človeku kompatibilne post-translacijske modifikacije proteinov. Trenutne strategije razvoja rekombinantnih celičnih linij temeljijo na naključni integraciji ekspresijskega vektorja v genom. Z razvojem orodij urejanja genoma in vse boljše bioinformatske analize genoma celic CHO pa se razvijajo metode integracije ekspresijskega vektorja v tarčne genomske regije, ki bi potencialno lahko omogočile razvoj visoko producirajočih in stabilnih celičnih linij. V okviru magistrske naloge smo želeli poiskati aktivne regije genoma, kjer se nahajajo regulatorni elementi, ki regulirajo transkripcijo bližnjih genov. Za te regije je značilno, da je kromatin v odprti obliki, saj s tem omogoča dostop transkripcijski mašineriji. Odprte regije kromatina v celicah CHO smo iskali z metodo, ki temelji na uporabi encima modificirane transpozaze, ki dostopne predele kromatina fragmentira in hkrati doda sekvenčne adapterje, ki omogočijo nadaljno analizo DNA fragmentov s sekvenciranjem naslednje generacije. V sklopu optimizacije metode smo določili, da optimalno število celic za pripravo ustrezne knjižnice DNA znaša 5x 104 celic in da moramo za dosego minimalno pomnožene knjižnice zmanjšati število ciklov PCR za dva glede na protokol iz literature. Za analizo sekvenčnih odčitkov smo testirali več bioinformatskih pristopov ter tri različne referenčne genome CHO. Ugotovili smo, da je referenca CHOK1GS_HDv najbolj reprezentativna, saj so se sekvenčni odčitki nanjo prilegali v več kot 94 %. Ponovljivost metode smo potrdili s sekvenciranjem dveh replikatov in močno korelacijo (Pearsonov korelacijski koeficient = 0,95) med regijami, ki so bile skupne obema vzorcema. Po uspešni implementaciji metode na celicah CHO smo odprte regije iskali v treh starševskih celičnih linijah CHO in v dveh časovnih točkah bioprocesa (na dan 3 in dan 7), saj smo želeli določiti univerzalne in stabilno odprte regije. Med odprtimi regijami smo nato identificirali super-ojačevalce in rezultate primerjali z javno dostopno podatkovno bazo transkripcijsko aktivnih regij v celicah CHO. Za več kot polovico identificiranih super-ojačevalcev smo potrdili, da gre res za transkripcijsko aktivne regije. Zaključimo lahko, da je ta metoda določanja odprtih regij kromatina hitra, enostavna in uporabna tudi za identifikacijo super-ojačevalcev.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:ATAC-seq, celice CHO, sekvenciranje naslednje generacije, super-ojačevalci, odprte regije kromatina
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:FFA - Fakulteta za farmacijo
Leto izida:2019
PID:20.500.12556/RUL-106878 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:23.03.2019
Število ogledov:1307
Število prenosov:391
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Determination of chromatin open regions in CHO cells with transposase and next generation sequencing
Izvleček:
Recombinant technology has facilitated a significant progress in the field of biopharmaceuticals and has opened new doors for treating various diseases. Biopharmaceuticals are produced in different expression systems, where Chinese hamster ovary cells (CHO) are most commonly used, due to their ease of genetic manipulation and human-like post-translation modifications. The current strategies of cell line development for production of recombinant therapeutics are based on a random integration of the transgene into the CHO genome. With the development of genome editing tools and with draft genomes of several CHO cell lines being available, however, targeted integration into genomic hotspots is becoming an option for generating high-producing and stable cell lines. For our master thesis project we wanted to find active regions in the CHO genome, which include regulatory elements and sites of transcription. They are known to be in open sites of chromatin, thus allowing transcription machinery to access the DNA. We determined these accessible regions in CHO cells with the ATAC-seq method that probes and fragments DNA with a modified transposase, which inserts sequencing adapters into open regions of chromatin. During optimization, we determined that the optimal number of cells for obtaining a proper library is 5x 104 and we decreased the number of PCR cycles by 2 cycles compared to the protocol in literature in order to get a better complexity of the library. We tested different bioinformatic algorithms and checked three CHO genome references. The reference CHOK1GS_HDv was the most representative since more than 94 % of our reads aligned to it. We tested the reproducibility of our approach on two replicates and concluded that the method is reproducible since we obtained a similar distribution of fragment length and saw a good correlation (Pearson = 0,95) among regions identified in both replicates. After the successful implementation of the ATAC-seq method on CHO cells we searched for open regions in three CHO parental cell lines at two different time points of the bioprocess (on day 3 and day 7) in order to pinpoint the open regions that are stable and remained open throughout the bioprocess. From those open regions we then identified super-enhancers and compared the results with a publicly available epigenetic study of CHO cells. Among the compared regions, we found that more than half of them really did represent enhancers and concluded that this method is fast, simple, and can be used not only to locate regions of open chromatin, but also to identify super-enhancers.

Ključne besede:ATAC-seq, CHO cells, next generation sequencing, super-enhancers, open chromatin regions

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj