Тема выпускной квалификационной работы: «Изучение роли фактора СHD1 в регуляции экспрессии генов Drosophila melanogaster». Цель ВКР: изучить биоинформатическими методами влияние фактора сборки и ремоделирования хроматина CHD1 на изменение профилей экспрессии генов Drosophila melanogaster. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Изучить литературу в сферах физиологии и генетики вида Drosophila melanogaster; 2. Отработать шаги биоинформатического пайплайна; 3. Визуализировать данные в среде RStudio; 4. Интерпретировать результаты и сделать вывод о влиянии фактора CHD1 на экспрессию генов организмов вида Drosophila melanogaster. Объект исследования – Drosophila melanogaster, предметом исследования является регуляция экспрессии генов фактором CHD1. Функции белка изучаются с использованием модели дозовой компенсации и биоинформатических методов обработки данных РНК-секвенирования. Интерпретация проводилась с помощью баз данных NCBI Gene и FlyBase. Работа проведена на базе НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ. Результаты показывают, что у самцов с мутацией Chd1 активнее экспрессируются гены с Х-хромосомы. Также в сравнении с образцами дикого типа обнаружено изменение экспрессии генов гистоновых белков и генов клеточного стресса. Область применения определена вкладом работы в исследование факторов ремоделирования хроматина и возможностью использования результатов в борьбе с онкологическими и нейродегенеративными заболеваниями.

The subject of the graduate qualification work is “The study of  CHD1 factor in the regulation of gene expression in Drosophila melanogaster”. The given work is devoted to the research of the effect of chromatin assembly and remodeling factor CHD1 on the change of gene expression profiles in Drosophila melanogaster with bioinformatics. The research sets the following goals: 1. Review the literature in the fields of physiology and genetics of Drosophila melanogaster; 2. Master the steps of the bioinformatical pipeline; 3. Visualize acquired data in RStudio IDE; 4. Interpret the results and conclude the effect of the CHD1 factor on gene expression in Drosophila melanogaster. The object of our research is Drosophila melanogaster species. The subject is the regulation of gene expression with CHD1 factor. The functions of this protein are studied with a dosage compensation model and the bioinformatical methods of RNA-sequencing data processing. The interpretation was performed with the help of NCBI Gene and FlyBase databases. The work was fulfilled on the premises of NRC «Kurchatov Institute» - PNPI. The results show that the genes from X-chromosome are expressed stronger in males with Chd1 mutation. In comparison with the “wild type” samples, the change in expression of the histone genes and the genes of stress response was seen. The field of application is defined by the contribution of this work to the overall research of chromatin remodeling factors and the opportunity of using the results to address oncological and neurodegenerative diseases.

• ВВЕДЕНИЕ
  • 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
    • 1.1. Способы эпигенетической регуляции экспрессии генов
    • 1.2. Структура и известные функции CHD1
  • 1.3. Объект исследования – Drosophila melanogaster
  • 1.4. Дозовая компенсация Drosophila melanogaster
  • 1.5. РНК-секвенирование нового поколения
  • 1.6. Биоинформатические методы анализа данных РНК-секвенирования
  • 1.6.1. Контроль и коррекция качества данных
  • 1.6.2. Выравнивание прочтений
  • 1.6.3. Анализ дифференциальной экспрессии генов
• 2. СХЕМА ИССЛЕДОВАНИЯ
  • 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 3.1. Результаты контроля и коррекции качества прочтений
    • 3.2. Результаты выравнивания
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ