ويرايش ژن LINC00511 با تكنيك نوين CRISPR/Cas9 و بررسي اثرات آن بر رده سلولي سرطان ريه

Editing of LINC00511 gene with a new CRISPR/Cas9 technique and evaluation of its effects on lung cancer cell line

مقدمه و هدف: سرطان ريه، دومين سرطان شايع در جهان است. رده سلولي COR-L105 به­عنوان يكي از معروف­ترين رده­هاي سلولي سرطان ريه در تحقيقات مختلف مورد استفاده قرار مي­گيرد. RNA­هاي غير كدكننده بلند (lncRNAs)، دسته­اي از فاكتورهاي مهم سلولي هستند كه در فرآيندهايي نظير رشد، تمايز، تكثير، رونويسي، ترجمه و غيره نقش اساسي ايفا مي­ كنند. نوعي lncRNA به نام LINC00511، يك تنظيم­ كننده رونويسي است و افزايش بيان آن در سرطان­هاي مختلف گزارش شده ­است. هدف از اين تحقيق حذف ژن LINC00511 با استفاده از تكنيك پيشرفته CRISPR/Cas9 در سلول­هاي COR-L105 و بررسي اثرات آن بر پيشرفت سرطان و آپوپتوز است. روش كار: در اين تحقيق تجربي، دو نوع sgRNA براي ژن LINC00511 طراحي و در دو وكتور كريسپري به­ صورت جداگانه كلون شدند. با استفاده از ليپوفكتامين، دو وكتور حامل sgRNA­ها به سلول ­هاي COR-L105 منتقل شدند. پس از تأييد حذف ژن LINC00511 از سلول­ هاي هدف، ميزان تغييرات در تكثير سلولي و آپوپتوز با روش ­هاي MTT و فلوسيتومتري سنجيده شد. علاوه بر آن، بيان ژن ­هاي مرتبط با آپوپتوز و تومورزايي به ­روش real time PCR مورد بررسي قرار گرفت. يافته­ ها: حذف ژن LINC00511 در اثر كريسپر، از ژنوم رده سلولي COR-L105 انجام شد. بيان ژن­هاي BCL2، survivin، EZH2، c-MYC و MAX در سلول­هاي تحت تيمار (ويرايش شده) نسبت به سلول­هاي گروه كنترل به­صورت معني­داري كاهش يافت (0/05>p). افزايش بيان ژن­ هاي p21 و p57 نيز در سلول­ هاي ويرايش­ شده ديده شد (0/05>p). كاهش تكثير سلولي و افزايش ميزان آپوپتوز در سلول­ هاي دست­ ورزي شده مشاهده شد. نتيجه­ گيري: تخريب ژن LINC00511 در سلول­ هاي رده سرطان ريه سبب بروز آپوپتوز و كاهش تكثير سلولي گرديد. بنابراين به نظر مي­ رسد، جلوگيري از بيان ژن LINC00511 در سلول­هاي سرطاني، سبب كنترل تكثير آنها مي­شود.

Introduction: Lung cancer is the second most common cancer in the world. The COR-L105 cell line is used as one of the most popular lung cancer cell lines in various studies. Long non-coding RNAs (lncRNAs) are a group of important cellular factors that play a key role in many processes such as growth, differentiation, replication, transcription, translation. LncRNA LINC00511 is a transcriptional regulator and has been reported to increase its expression in various cancers. The aim of this study was to knockout the LINC00511 gene using a CRISPR/Cas9 in COR-L105 cells and to investigate its effects on cancer progression and apoptosis. Methods: In this experimental study, two sgRNAs were designed for LINC00511 gene and cloned into two CRISPR vectors, separately. Two sgRNAs vectors were transferred to COR-L105 cells using lipofectamine. After confirmation of LINC00511 gene knockout from target cells, changes in cell proliferation and apoptosis were assayed by MTT and flow cytometry. Furthermore, the expression of genes associated with apoptosis and tumorigenesis was examined by real-time PCR. Results: LINC00511 gene knockout from COR-L105 cell line was performed. The expression of BCL2, survivin, EZH2, c-MYC, and MAX genes showed a meaningful decrease related to the expression in treated cells (edited) compared to the control cells (p˂0.05). Increased expression of p21 and p57 genes was also seen in the edited cells (p˂0.05). Decreased cell proliferation and increased apoptosis were observed in manipulated cells. Conclusion: Knocking of LINC00511 gene in lung cancer cell line caused apoptosis and decreased cell proliferation. Therefore, inhibiting the expression of the LINC00511 gene in cancer cells leads to the control their proliferation.