PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2014 | 65 | 3 |
Tytuł artykułu

The effect of phenobarbital on gene expression levels of p53 and DNMT1 in the liver of Wistar rats

Treść / Zawartość
Warianty tytułu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Background. Our previous studies have shown that short-term treatment with phenobarbital (PB) resulted in cytosine methylation of CpG sites on the p53 gene promoter in male Wistar rats’ liver. Furthermore, PB induced DNA-methyltransferases (DNMTs) activity was also demonstrated; being the enzymes that catalyze methyl group transfer to cytosine in CpG dinucleotides. Objective. Since DNA methylation is involved in regulating gene transcription and that DNMT1 is implicated in regulating DNA methylation, this study assessed whether PB-induced hypermethylation of the p53 promoter region was associated with an altered expression of p53 and Dnmt1 genes. Material and methods. Male Wistar rats received PB in three daily oral doses (at 24-h intervals) of 92,8 mg/kg b.w. x day-1. Levels of mRNA for p53 and Dnmt1 and levels of relevant proteins were respectively examined by Real-Time PCR and Western blot analysis. Results. Gene expression analysis revealed that exposure of Wistar rats to PB caused statistically significant alternations in the expression of tested genes. We found that both mRNA and protein expression of p53 was down-regulated, whereas expression of Dnmt1 (both mRNA and protein) was up-regulated after PB treatment. Conclusions. Suppression of p53 mRNA and protein expression, which is probably a result of epigenetic changes, (in particular aberrant p53 promoter hypermethylation), can be associated with tumour promoting activity of phenobarbital.
PL
Wprowadzenie. Nasze wcześniejsze badania wykazały, że krótkoterminowe narażenie szczurów Wistar na fenobarbital (PB) stymulowało metylację cytozyny w badanych sekwencjach rejonu promotorowego genu p53. Ponadto stwierdzono wzrost aktywności metylotransferaz DNA (DNMT), enzymów które katalizują przenoszenie grupy metylowej do cytozyny w dinukleotydach CpG. Cel badań. Z uwagi że metylacja DNA pełni istotną rolę w ekspresji genów, a DNMT1 uczestniczy w regulacji metylacji DNA, w prezentowanych badaniach oceniano czy indukowana PB hipermetylacja rejonu promotorowego genu p53 była związana ze zmianami ekspresji genów p53 i Dnmt1. Materiał i metody. Samce szczurów szczepu Wistar otrzymywały PB w dawce 92,8 mg/kg m.c. x dzień-1, 3-krotnie w odstępach dobowych. Analizę poziomu transkryptów i białek badanych genów przeprowadzano odpowiednio metodą Real- -Time PCR i Western blot. Wyniki. W wyniku oddziaływania PB wykazano obniżoną ekspresję genu p53 i wzrost ekspresji metylotranserazy 1 (DNMT1). Wnioski. Supresja ekspresji p53 (na poziomie mRNA i białka) będąca prawdopodobnie wynikiem zmian epigenetycznych, w szczególności hipermetylacji jego rejonu promotorowego może być związana z promocyjną aktywnością fenobarbitalu.
Wydawca
-
Rocznik
Tom
65
Numer
3
Opis fizyczny
p.199-203,fig.,ref.
Twórcy
  • Department of Toxicology and Risk Assessment, National Institute of Public Health - National Institute of Hygiene, Chocimska street 24, 00-791 Warsaw, Poland
autor
  • Department of Toxicology and Risk Assessment, National Institute of Public Health - National Institute of Hygiene, Chocimska street 24, 00-791 Warsaw, Poland
autor
  • Department of Toxicology and Risk Assessment, National Institute of Public Health - National Institute of Hygiene, Chocimska street 24, 00-791 Warsaw, Poland
Bibliografia
  • 1. Agirre X., Novo F.J., Calasanz M.J., Larráyoz M.J., Lahortiga I., Valgañón M., García-Delgado M., Vizmanos J.L.:TP53 is frequently altered by methylation, mutation, and/or deletion in acute lymphoblastic leukaemia. Mol- Carcinog 2003;38:201-208.
  • 2. Bachman A.N., Phillips J.M., Goodman J.I.:Phenobarbital induces progressive patterns of GC-rich and gene-specific altered DNA methylation in the liver of tumor-prone B6C3F1 mice. Toxicol Sci 2006;91, 393-405.
  • 3. Bai L., Zhu W.G.: p53: Structure, Function and Therapeutic Applications. Journal of Cancer Molecules 2006;2:141-153
  • 4. Baylin S.B., Ohm J.E.: Epigenetic gene silencing in cancer: a mechanism for early oncogenic pathway addiction? Nat Rev Cancer 2006;6:107–116
  • 5. Bollati V., Bacciarelli A.: Environmental epigenetics. Heredity 2010;105: 105-112.
  • 6. Bombail V., Moggs J.G., Orphanides G.: Perturbation of epigenetic status by toxicants. Toxicol Lett 2004;149, 51-58.
  • 7. Choi J.H., Min N.Y., Park J., Kim J.H., Park S.H., Ko Y.J., Kang Y., Moon Y.J., Rhee S., Ham S.W., Park A.J., Lee K.H.: TSA-induced DNMT1 down-regulation represses hTERT expression via recruiting CTCF into demethylated core promoter region of hTERT in HCT116. BiochemBiophys Res Communications 2010;391:449-454.
  • 8. Choi M.S., Shim Y.H., Hwa J.Y., Lee S.K., Yu E.: Expression of DNA methyltransferases in multistep hepatocarcinogenesis. Hum Pathol 2003;34:11–17.
  • 9. Das P.M., Singal R.: DNA methylation and cancer. J ClinOncol 2004;22: 4632-4642.
  • 10. DeAngelis T.J., Farrington W.J., Tollefsbol T.O.:An Overview of Epigenetic Assays. Mol Biotechnol 2008;38: 179–183.
  • 11. Esteller M.; Epigenetic in cancer. N. Eng. J. Med., 2008;358: 1148-1159.
  • 12. Gao S., Skeldal S., Krogdahl A., Sørensen J.A., Andreasen P.A.:CpG methylation of the PAI-1 gene 5’-flanking region is inversely correlated with PAI-1 mRNA levels in human cell lines. Thromb Haemost 2005;94: 651–660.
  • 13. Goyal R., Reinhardt R., and Jeltsch A.: Accuracy of DNA methylation pattern preservation by the Dnmt1 methyltransferase. Nucleic Acids Research 2006; 34: 1182–1188.
  • 14. Kostka G., Urbanek-Olejnik K., Wiadrowska B., Bańkowski R.: Indukowana fenobarbitalem hipermetylacja rejonu promotorowego genu p53 w wątrobie szczura szczepu Wistar. Rocz Panstw Zakl Hig 2008;59: 455-465 (in Polish).
  • 15. Kumar M., Lu Z., Tkwi A.A., Chen W., Callander N.S., Ramos K.S., Young K.H., Li Y.: Negative regulation of the tumor suppressor p53 gene by microRNAs. Oncogene 2011;30: 843-853.
  • 16. Liu W., Liu J., Ao L., Zhou Z., Zhou Y., Cui Z., Yang H., Cao J.: Dynamic changes in DNA methylation during multistep rat lung carcinogenesis induced by 3-methylcholantrene and diethylnitrosamine. ToxicolLett 2009;189: 5-13.
  • 17. Peng D.F, Kanai Y., Sawada M., Ushijima S., Hiraoka N., Kitazawa S., Hirohashi S.: DNA methylation of multiple tumor-related genes in association with overexpression of DNA methyltransferase 1 (DNMT1) during multistage carcinogenesis of the pancreas. Carcinogenesis 2006;27: 1160-1168.
  • 18. Pfaffl M.W., Horgan G.W., Dempfle L.: Relative expression software tool (REST©) for group-wise comparison and statistical analysis of relative expression results in real-time PCR. Nucleic Acids Res 2002;30: e36.
  • 19. Pogribny I.P., Rusyn I.: Role of epigenetic aberrations in the development and progression of human Hepatocellular carcinoma. Cancer Lett 2012;342: 223-230.
  • 20. Pogribny L.P., James S.J.: Reduction of p53 expression in human primary hepatocellular carcinoma is associated with promoter region methylation without coding region mutation. Cancer Lett 2002;176: 169-174.
  • 21. Saldaña-Meyer R.,and Recillas-Targa F.: Transcriptional and epigenetic regulation of the p53 tumor suppressor gene. Epigenetics 2011;6:1068-1077.
  • 22. Schuler M., Green D.R.: Mechanisms of p53-dependent apoptosis. Biochem Soc Trans. 2001;29:684-688.
  • 23. Scoumanne A., and Chen X.: Protein methylation: a new regulator of the p53 tumor suppressor. Histol Histopathol 2008;23: 1143–1149.
  • 24. Sharma S, Kelly TK, and Jones PA.: Epigenetics in cancer. Carcinogenesis 2010; 31: 27- 36.
  • 25. Tian S., Huang S., Wu S., Guo W., Li J., He X.: MicroRNA- 1285 inhibits the expression of p53 by directly targeting its 3 ‘untranslated region. Biochem Biophys Research Commun 2010; 396: 435–439
  • 26. Urbanek-Olejnik K., Liszewska M., Winczura A., Kostka G.: Changes of c-Myc and Dnmt1 mRNA and protein levels in the rat livers induced by dibuthyl phthalate treatment. Toxicol Ind Health, first published on December 5, 2013 as doi:10.1177/0748233713512363
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikatory
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.agro-d863b882-b339-4c3e-9edd-4a39fc6f5849
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.