Klíčové mutace v nádorovém genomu Nothobranchius furzeri: od nádorové biologie k návrhu experimentálnímu modelu sporadické kancerogeneze

Africká anuální ryba Nothobranchius furzeri se v posledních letech stala atraktivním modelovým
druhem především v oblasti výzkumu různých aspektů stárnutí. Výjimečnost N. furzeri je dána
především extrémně krátkým životním cyklem, rekapitulujícím standardní průběh stárnutí
obratlovců v kondenzované podobě a spontánní, věkem podmíněnou karcinogenezí. V pilotním
experimentu jsme na rybách inbrední linie N. furzeri popsali incidenci neoplasií v játrech a
ledvinách. Výstupem experimentu využívajícího přístup celoexomového sekvenování byla také
detekce řady mutací v genech funkčně se podílejících na maligní transformaci. Cílem
předkládaného projektu je identifikovat driverové mutace v onkogenech a tumor-supresorových
genech a následně charakterizovat jejich roli v procesu maligní transformace u jaterní a
ledvinové tkáně N. furzeri. Pro detekci a charakterizaci driverových mutací bude použita metoda
celogenomového sekvenování a příslušné bioinformatické nástroje. Vybrané mutací budou
studovány in vivo CRISPR/Cas9 mutagenezí. N. furzeri bude popsán jako model sporadické
kancerogeneze.

African annual killifish Nothobranchius furzeri is an established model species in many fields of research with special emphasis on aging. It is shortest-lived and rapidly aging species with spontaneous age-dependent carcinogenesis, what makes N. furzeri exceptional among vertebrates. In pilot experiment with highly inbred and extremely short-lived strain we already described incidence of liver and kidney neoplasia. According to our preliminary data from new generation sequencing (exome sequencing), there is considerable number of mutations in genes related to the processes involved in malignant transformation. The aim of present project is to discover driver mutations in tumour suppressor genes and oncogenes and verify their role in kidney and liver tissue carcinogenesis. To detect and characterise key mutations accompanying malignant transformation whole genome sequencing (WGS) will be used. Finally, we will assess the role of selected candidate oncogenes and tumour suppressor genes in vivo by CRIPR/Cas9 mutagenesis of N. furzeri.