Methylation level analysis of putative regulatory region of MIR100 gene in carotid atherosclerosis by targeted bisulfite sequencing
Authors: Королёва Ю.А. , Зарубин А.А. , Бабушкина Н.П. , Гомбоева Д.Е. , Муслимова Э.Ф. , Кузнецов М.С. , Козлов Б.Н. , Назаренко М.С. 
Published: January 2024

В нестабильных атеросклеротических бляшках сонных артерий усиливается экспрессия микроРНК miR-100, что может быть связано с вариабельностью метилирования CpG-сайтов гена MIR100 и его регуляторных регионов. Целью работы был анализ связи уровня метилирования ДНК предполагаемого регуляторного региона гена MIR100 (E-box) с клинически выраженным атеросклерозом сонных артерий методом таргетного бисульфитного секвенирования. В качестве материала использовались ткани сосудов и лейкоциты крови пациентов с клинически выраженным атеросклерозом сонных артерий (n=19), а также лейкоциты периферической крови относительно здоровых индивидов (n=18). В результате выявлена тканеспецифичность паттерна метилирования региона chr11:122,024,891-122,025,506 (сборка генома GRCh37/hg19), включающего E-box — уровень метилирования в непоражённых сонных артериях снижен по сравнению как с венами (p<0,001), так и с лейкоцитами периферической крови (p<0,007). При этом в атеросклеротических бляшках наблюдается значимое гипометилирование относительно непоражённых артерий, однако уровень метилирования ДНК в лейкоцитах крови пациентов с атеросклерозом не отличается от такового в лейкоцитах крови контрольной группы. Полученные результаты позволяют говорить о тканеспецифичности метилирования предполагаемого регуляторного региона гена MIR100 (E-box) и о возможной его связи с атеросклеротическим поражением артерий, однако метилирование исследуемого региона нельзя применять в качестве диагностического биомаркера атеросклероза.

Expression of miR-100 is increased in unstable carotid atherosclerotic plaques. It can be associated with CpG sites methylation variability in the MIR100 gene region and its adjacent regulatory regions. The aim of our work was to analyze the association of DNA methylation level in the putative regulatory region of MIR100 gene with advanced carotid atherosclerosis using targeted bisulfite sequencing. We analyzed DNA samples of paired vessel tissues and blood leukocytes of patients with advanced atherosclerosis of the carotid arteries (n=19), as well as blood leukocytes of healthy individuals (n=18). As a result, we revealed tissue-specific methylation pattern of the chr11:122,024,891-122,025,506 region (GRCh37/hg19 genome assembly) including E-box (see Chen D. et al, 2014 for more information). The methylation level in unaffected carotid arteries was decreased compared to both veins (p<0.001) and peripheral blood leukocytes (p<0.007). Significant hypomethylation was observed in atherosclerotic carotid plaques relative to unaffected carotid arteries, but the level of DNA methylation in blood leukocytes of patients with atherosclerosis did not differ from that in blood leukocytes of the control group. Our findings suggest tissue-specific methylation of the putative regulatory region of MIR100 gene (E-box) and its possible association to atherosclerosis. Nevertheless, the methylation of the chr11:122,024,891-122,025,506 region cannot be used as a diagnostic biomarker of atherosclerosis.