Αφηρημένο

Ιστορικό

Τα microRNAs (miRNAs) είναι μικρή μη-κωδικοποίησης RNA που ρυθμίζουν τη διαφοροποίηση και την ανάπτυξη σε πολλούς οργανισμούς και παίζουν σημαντικό ρόλο στον καρκίνο.

Μεθοδολογία /Κύρια Ευρήματα

Χρησιμοποιώντας μια δημόσια βάση δεδομένων των αντιστοιχίζεται ρετροϊικής θέσεις εισαγωγής από διάφορα μοντέλα ποντικών του καρκίνου που αποδεικνύουν ότι MLV που προέρχονται από ρετροϊικά ένθετα τα εμπλουτισμένα σε άμεση γειτνίαση με το ποντίκι miRNA τόπους. Συγκεντρωμένα ένθετα από καρκίνο που σχετίζεται με τις περιφέρειες (Κοινή τοποθεσίες Ολοκλήρωσης, CIS) έχουν υψηλότερη συσχέτιση με miRNAs από μη συγκεντρωμένα ένθετα. Δέκα CIS-συνδέονται τόπους miRNA που περιέχει 22 miRNAs βρίσκονται εντός 10 kb γνωστών ενθέσεις ΚΑΚ. Μόνο ένα CIS σχετιζόμενη locus miRNA επικαλύπτει ένα γονίδιο που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη REFSEQ και έξι loci βρίσκονται περισσότερα από 10 kb από οποιοδήποτε γονίδιο REFSEQ. CIS-συνδέονται miRNAs κατά μέσο όρο είναι πιο συντηρημένα σε σπονδυλωτά από miRNAs που σχετίζονται με ένθετα μη-CIS και τα ανθρώπινα ομολογά τους βρίσκονται επίσης σε περιοχές που διαταράσσονται στον καρκίνο. Επιπλέον δείχνουμε ότι τα γονίδια miRNA εμπλουτίζεται γύρω περιοχές προαγωγού ή /και τερματισμού των γονιδίων REFSEQ τόσο ποντικού και ανθρώπου.

Συμπεράσματα /Σημασία

Σας παρέχουμε μια λίστα με δέκα miRNA τόπους πιθανώς εμπλέκονται στην ανάπτυξη του καρκίνου του αίματος ή όγκοι στον εγκέφαλο. Υπάρχει ανεξάρτητη πειραματική υποστήριξη από άλλες μελέτες για τη συμμετοχή των miRNAs από τουλάχιστον τρεις CIS-συνδέονται miRNA τόπους στην ανάπτυξη καρκίνου

Παράθεση:. Makunin IV, Φασιανός Μ, Simons C, Mattick JS (2007) ορθόλογες microRNA γονίδια βρίσκονται στον Καρκίνο-Associated περιοχές του γονιδιώματος ανθρώπων και το ποντίκι. PLoS ONE 2 (11): E1133. doi: 10.1371 /journal.pone.0001133

Ακαδημαϊκό Επιμέλεια: Χριστόφορος Arendt, Sanofi-Aventis, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: 26 του Ιούλη 2007? Αποδεκτές: 15 Οκτ 2007? Δημοσιεύθηκε: 7 Νοεμβρίου του 2007

Copyright: © 2007 Makunin et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίχθηκε από το Συμβούλιο Έρευνας της Αυστραλίας. Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

τα microRNAs (miRNAs) είναι σύντομες μόρια RNA, μακρύ ~ 22 νουκλεοτιδίων, ικανό να εκτελεί ρυθμιστικές λειτουργίες. Ειδικότερα, miRNAs μπορεί να καταστείλει μετάφραση από μη τέλεια αντιστοίχιση με 3 ‘UTRs και /ή να προκαλέσει υποβάθμιση των mRNAs σε περίπτωση τέλεια αντιστοιχία μεταξύ του miRNA και στοχεύουν mRNA [1]. Φαίνεται ότι miRNAs δεν έχουν καταλυτική δράση, αλλά μάλλον δρουν ως αλληλουχία-ειδικούς οδηγούς για τα συνδεδεμένα σύμπλοκα πρωτεΐνης τα οποία είναι υπεύθυνα για την καταστολή μετάφραση ή αποικοδόμηση του mRNA [2]. Ο αριθμός των γνωστών miRNAs αυξάνεται με ταχείς ρυθμούς, και οι εκατοντάδες των εξακριβωμένων miRNAs σχολιασμένο ανθρώπου, ποντικού, και άλλους οργανισμούς (miRBase, https://microrna.sanger.ac.uk).

Μια σειρά παρατηρήσεων σημείο σε μια σύνδεση μεταξύ miRNAs και του καρκίνου, η οποία δεν αποτελεί έκπληξη δεδομένου του κεντρικού ρόλου τους σε πολλές κυτταρικές και αναπτυξιακές διεργασίες (για επισκοπήσεις βλέπε [3] – [5]). Ένας μεγάλος αριθμός ανθρώπινων και ποντικού miRNAs έχουν επίσης δειχθεί να βρίσκεται σε περιοχές που συνδέονται με τον καρκίνο [6], [7]. Η έκφραση των διαφόρων miRNAs μεταβάλλεται σε καρκίνο και miRNA προφίλ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ακριβή ταξινόμηση του καρκίνου [8]. Η έκτοπη έκφραση του

Mir-17-19b

σύμπλεγμα επιταχύνει το σχηματισμό όγκων σε ποντίκια και να έχει επομένως, ως ένα δυνητικό ογκογονίδιο [9].

Οι ρετροϊοί, όπως ο ιός λευχαιμίας ποντικών (MLV ), μπορεί να προκαλέσει σχηματισμό όγκων σε θηλαστικά. Προϊού ενθέσεις μπορεί να ενεργοποιήσει τα πρωτο-ογκογονίδια ή να οδηγήσει σε απενεργοποίηση των ογκοκατασταλτικών γονιδίων στην περιοχή των θέσεων εισαγωγής. Ρετροϊική θέσεις ενσωμάτωσης μπορεί να προσδιοριστεί σε ζώα με καρκίνο, χρησιμοποιώντας αντίστροφη PCR ή παρόμοιων τεχνικών, και χαρτογραφήθηκαν με την αλληλουχία του γονιδιώματος. Περιοχές που φιλοξενούν πολλαπλές θέσεις εισαγωγής κοντά το ένα στο άλλο είναι οι πιο προφανείς υποψήφιοι για την αιτία της ανάπτυξης του καρκίνου και συχνά ονομάζεται Κοινή τοποθεσίες Ενσωμάτωση (CISS). Σε γενικές γραμμές, οι υποψήφιοι για τα γονίδια καταστολής όγκων ή πρωτο-ογκογονίδια που επιλέγονται από τα γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες με βάση την εγγύτητα προς CISs.

Πολυάριθμες οθόνες γονιδιώματος σε επίπεδο έχουν αναληφθεί στο ποντίκι για την ταυτοποίηση γονιδίων που εμπλέκονται στην καρκινογένεση, ειδικά αιματοποιητικούς όγκους [10] – [18]. Τα δεδομένα που λαμβάνονται από διάφορες οθόνες σε διαφορετικά μοντέλα καρκίνου (συμπεριλαμβανομένων μελετών με γενετικά τροποποιημένα ποντίκια) έχει συνταχθεί στη βάση δεδομένων ρετροϊικοί Tagged Cancer Gene (RTCGD, https://rtcgd.ncifcrf.gov) [19], η οποία προβλέπει επίσης σχολιασμούς για την UCSC πρόγραμμα περιήγησης στο γονιδίωμα [20]. Στην RTCGD, Το Σύστημα ορίζονται ως περιοχές που περιέχουν δύο ένθετα που βρίσκεται σε απόσταση 20 kb, 3 ένθετα μέσα σε 50 kb, και τέσσερα ή περισσότερα ένθετα μέσα σε 100 kb στο ίδιο μοντέλο καρκίνου (βλέπε τμήμα FAQ του RTCGD στο http: //rtcgd. ncifcrf.gov) (για λεπτομέρειες βλέπε [17]).

Ωστόσο, ορισμένα CISs δεν χάρτη κοντά σε κάθε γνωστή ή σχολιασμένη αλληλουχία που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη. Αποδείχθηκε ότι ενθέσεις των ρετροϊών στην περιοχή του

σχηματισμός Mir-17-92

miRNA πολυκιστρόνης αιτία του όγκου και αύξηση της έκφρασης miRNA, υποδεικνύοντας ότι ρετροϊικοί μεταλλαξογένεση μπορεί να είναι ένα ισχυρό εργαλείο για την ανακάλυψη των ογκογόνων miRNAs [21] , [22]. Λαμβάνοντας υπόψη την αναδυόμενη ρυθμιστικό ρόλο του microRNAs στην κυτταρική διαφοροποίηση και τον καρκίνο αναλύσαμε τη συσχέτιση μεταξύ των διαθέσιμων στο κοινό χώρων ρετροϊική ενσωμάτωση και γνωστών θέσεων miRNA στο γονιδίωμα του ποντικού. Βρήκαμε ότι τα miRNA τόπους εμπλουτίζεται σημαντικά στην περιοχή του Συστήματος Συνεχούς Ροής που υποδηλώνει ότι ορισμένα από αυτά τα miRNA τόπους μπορεί επίσης να θεωρηθεί ως υποψήφιος πρωτο-ογκογονίδια ή γονίδια καταστολής όγκων.

Αποτελέσματα

Ποντικού miRNA τόπους συνεργάτης με ρετροϊική κοινές θέσεις ενσωμάτωσης

Αναλύσαμε συν-εντοπισμό των miRNAs του ποντικιού και ρετροϊική sites ολοκλήρωσης προσδιορίζεται από τα ποντίκια που ανέπτυξαν καρκίνο. Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν τα 363 miRNAs από το μητρώο miRNA (https://microrna.sanger.ac.uk) που έχουν αντιστοιχιστεί σε 381 θέσεις μέσα στο καλά συναρμολογημένα κλάσμα του γονιδιώματος του ποντικιού (τέσσερις miRNAs αντιστοιχιστεί σε περισσότερες από μία τοποθεσία). Οι θέσεις αντιστοιχούν στις γενωμικές θέσεις του προδρόμου αλληλουχιών miRNA. Χρησιμοποιήσαμε τη βάση δεδομένων RTCGD περιέχει 2373 ρετροϊική sites ολοκλήρωση εντός της κοινής τοποθεσίες Ενσωμάτωση (ένθετα CIS) και 3119 θέσεις ενσωμάτωσης ρετροϊική χαρτογραφηθεί εκτός του Συστήματος Συνεχούς Ροής (ένθετα μη-CIS). Εμείς αποκλείονται από θέσεις ενσωμάτωσης ανάλυσή μας για Sleeping transposons Beauty γιατί μη ΚΑΚ ενθέσεις Ωραία Κοιμωμένη είναι μη-τυχαία κατανεμημένες μεταξύ των χρωμοσωμάτων: χρωμοσώματα 1, 4, 6 και 15 το λιμάνι περισσότερο από το ήμισυ του συνόλου των Sleeping sites Beauty μη-CIS ολοκλήρωσης.

Χρησιμοποιώντας έναν τοπικό καθρέφτη του γονιδιώματος του προγράμματος περιήγησης UCSC βρήκαμε ότι τα ένθετα CIS βρίσκεται σε απόσταση 5 kb του 17 ποντικού miRNAs και μέσα σε 10 kb από 22 miRNAs. Παραδείγματα συν-εντοπισμό μεταξύ miRNAs και ένθετα ΚΑΚ φαίνεται στο Σχ. 1 και ένα πλήρη κατάλογο των CIS που σχετίζονται με miRNAs δίνεται στον Πίνακα 1. Περαιτέρω αύξηση της απόστασης (τελευταία 10 kb) δεν οδήγησε σε σημαντική αύξηση του αριθμού των miRNAs που σχετίζονται με τα ένθετα της ΚΑΚ (Εικ. 2), που δείχνει ότι η σχέση μεταξύ miRNAs και ένθετα CIS είναι μέγιστη σε μικρές αποστάσεις.

Κάθε πίνακας αντιπροσωπεύει το 20 kb γονιδιακού DNA. Μπλε τρίγωνα δείχνουν ρετροϊική θέσεις ενσωμάτωσης, κόκκινο τσιμπούρια αντιπροσωπεύουν miRNAs, μαύρα κουτιά και τις γραμμές δείχνουν τη θέση του ματίσματος. (Α) CHR11: 87,562,001-87,582,000. (Β) chrX: 48,977,001-48,997,000. (C) CHR14: 113,914,001-113,934,000. Γονιδιώματος mm8 συναρμολόγηση.

Η

Μπλε διαμάντια αντιπροσωπεύουν τον αριθμό των miRNAs που βρίσκεται στην υποδεικνυόμενη απόσταση ή λιγότερο από ένθετα ΚΑΚ, και κόκκινο διαμάντια αντιστοιχούν σε miRNAs βρίσκονται στην υποδεικνυόμενη απόσταση ή λιγότερο από ένθετα μη-CIS. Η γραμμή τάσης για miRNAs που σχετίζονται με ένθετα μη-CIS εμφανίζεται ως κόκκινη διακεκομμένη γραμμή.

Η

Χρησιμοποιήσαμε ένα bootstrap προσομοίωσης για την εκτίμηση της στατιστικής σημαντικότητας της συν-εντοπισμό των χώρων και miRNAs ενσωμάτωση ρετροϊού (βλέπε Υλικά και Μέθοδοι). Επειδή ορισμένοι miRNAs συγκεντρωμένα στο γονιδίωμα και, ως εκ τούτου κατανέμονται ανομοιόμορφα, εμείς ομαδοποιούνται miRNAs σε τόπους με την προσθήκη 5, 10, 20 ή 30 kb σε κάθε πλευρά της θέσης miRNA και συνδυάζοντας τις επικαλυπτόμενες περιοχές. Αυτή η ομαδοποίηση είναι αναγκαία για τη διατήρηση συμπλέγματος και σειρά επαναλαμβανόμενα miRNAs ως μεμονωμένες μονάδες (loci) κατά τη διάρκεια της εκκίνησης της διαδικασίας. Περιοχές των ίδιων μεγεθών τοποθετούνται τυχαία στο γονιδίωμα του ποντικού και μετρήθηκαν περιπτώσεις επικάλυψης με θέσεις ρετροϊική ενσωμάτωση. Ο αριθμός των miRNA loci που βρίσκονται 10 kb ή λιγότερο από ένθετα CIS είναι περίπου 5,5 φορές υψηλότερη από εκείνη που παρατηρήθηκε για τοποθετούνται τυχαία τόπους, και η πιθανότητα απόκτησης ενός τέτοιου αριθμού τυχαία εκτιμάται ως 1.7 × 10

-5. Ο εμπλουτισμός μειώνεται με το μήκος του loci miRNA, και η πιθανότητα απόκτησης ενός παρόμοια επικάλυψη μεταξύ miRNA loci και ένθετα CIS κατά τύχη είναι υψηλότερο για μεγαλύτερες αποστάσεις (Πίνακας 2). Τα δεδομένα εκκίνησης δείχνουν ότι η ισχυρότερη συσχέτιση μεταξύ miRNA τόπους και ένθετα CIS είναι σε μικρές αποστάσεις, έως και 10 kb. Σε συμφωνία με αυτό, ο αριθμός των ένθετα ρετροϊικών CIS κοντά σε μεμονωμένες miRNAs είναι επίσης εξαιρετικά εμπλουτισμένο σε μικρές αποστάσεις, και ο εμπλουτισμός μειώνεται με την απόσταση.

Η

Τα ένθετα μη-CIS εμπλουτισμένο στην περιοχή του miRNA loci

Αναλύσαμε τον συν-εντοπισμό των miRNAs και ρετροϊική ένθετα χαρτογραφήθηκαν εκτός του Συστήματος Συνεχούς Ροής. Αυτά τα ένθετα μη-CIS είναι μη-συμπλέγματος sites ενσωμάτωση ρετροϊού που λαμβάνονται σε οθόνες καρκίνο. Ο ρόλος τους (αν υπάρχουν) στην ογκογένεση είναι ασαφής και έτσι αυτά τα ένθετα είναι γενικά παραλείπονται από την ανάλυση. Χαμηλό κορεσμό σε ορισμένες οθόνες καρκίνο δείχνει ότι ορισμένα ένθετα μη CIS μπορεί να βρίσκεται σε περιοχές που εμπλέκονται στην ογκογένεση, αλλά από την άλλη πλευρά, είναι δυνατόν να υποθέσουμε ότι μερικά είναι απλώς υποπροϊόντα της οθόνης καρκίνου.

ο αριθμός των miRNA που βρίσκονται σε μια δεδομένη απόσταση από μη ΚΑΚ εισάγει αυξάνει αναλογικά με την απόσταση μεταξύ του miRNA και ένθετο μη-CIS (R

2 = 0,9396), ενώ ο αριθμός των miRNAs που σχετίζονται με ένθετα ΚΑΚ δεν εμφανίζει τέτοια μια ισχυρή γραμμική εξάρτηση (Εικ. 2) (R

2 = 0,7831). Η σύνδεση των miRNA με ένθετα ΚΑΚ περιγράφεται καλύτερα από μια λογαριθμική γραμμή τάσης με R

2 = 0,945 (βλέπε Υλικά και Μέθοδοι). Η bootstrap προσομοίωση έδειξε σημαντική εμπλουτισμού για miRNA τόπους που σχετίζονται με ένθετα μη CIS, ειδικά σε απόσταση μικρότερη των 5 kb (Πίνακας 3). Ο αριθμός των μη-CIS sites ρετροϊική ενσωμάτωση στην περιοχή του miRNAs έχει ένα ελαφρώς υψηλότερο εμπλουτισμό από την εμπλουτισμού για miRNA τόπους. Η προσεκτική εξέταση των miRNA τόπους που συνδέονται με ένθετα μη-CIS αποκάλυψε αρκετές θέσεις με δύο ανεξάρτητες ένθετα μη-CIS βρίσκεται πολύ κοντά ο ένας στον άλλο. Για παράδειγμα, μεταξύ 13 miRNA loci (16 miRNAs) με ένθετα μη CIS εντός 10 kb, δέκα θέσεις έχουν ένα ενιαίο ένθετο, και τρεις τόποι έχουν δύο ένθετα. Αυτά τα ένθετα που βρίσκεται κοντά απομονώθηκαν από διαφορετικά μοντέλα του καρκίνου, η οποία είναι ο λόγος για αυτά τα ένθετα ταξινομήθηκαν ως μη-CIS. Αναλύσαμε την κατανομή των αποστάσεων μεταξύ ένθετα μη CIS στο γονιδίωμα. Υπάρχει σημαντική αύξηση του αριθμού των ενθέτων μη CIS βρίσκεται μέσα σε 3 kb από το άλλο, ενώ ο αριθμός των παρεμβολών μη CIS σε μεγαλύτερες αποστάσεις είναι περισσότερο ή λιγότερο ομοιόμορφη όταν μετράται σε 1 κάδους kb. Συνολικά 332 από 3119 ένθετα έξω από CISs βρίσκονται μέσα σε 3 kb από το άλλο.

Η

Έχουμε αφαιρέσει όλα τα ένθετα μη CIS βρίσκεται μέσα σε 3 kb μεταξύ τους και επανέλαβε την bootstrap ανάλυση. Παρ ‘όλα αυτά, ακόμη και αυτή η δέσμη στοιχείων δείχνει περίπου δύο-φορές εμπλουτισμό για miRNA τόπους που σχετίζονται με ένθετα μη CIS χωρίζονται από 3 kb ή περισσότερο (Πίνακας 4). Ο εμπλουτισμός είναι παρόμοια για όλες τις αποστάσεις που αναλύθηκαν, αλλά η ένωση σε μεγαλύτερες αποστάσεις είναι στατιστικά πιο σημαντική.

Με βάση αυτή την ανάλυση bootstrap καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι miRNA τόπους δείχνουν την ισχυρότερη συσχέτιση με ένθετα CIS σε μικρές αποστάσεις (λιγότερο από 10 kb ). Σε αποστάσεις μικρότερες από 10 kb ο εμπλουτισμός των miRNA τόπους που αλληλεπικαλύπτονται με ένθετα CIS είναι δύο φορές υψηλότερο από ό, τι τον εμπλουτισμό των miRNA επικαλυπτόμενες θέσεις με ένθετα μη-CIS. Σε μεγαλύτερες αποστάσεις, όπως 30 kb, miRNA loci δείχνουν μια παρόμοια συσχέτιση τόσο με CIS και μη-CIS ένθετα.

Η

Οι τόποι microRNA εμπλουτίζονται γύρω αρχίζει και τελειώνει γονιδίων που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη

είναι γνωστό ότι η ενσωμάτωση των ιών λευχαιμίας ποντικού και MLV-προερχόμενους φορείς λαμβάνει χώρα κατά προτίμηση γύρω περιοχές υποκινητή [23]. Πράγματι, από 3.119 μη CIS sites ρετροϊικής από τη βάση δεδομένων RTCGD, 1190 (38%) βρίσκονται εντός 5 kb του σχολιασμένα θέσεις έναρξης μεταγραφής των γονιδίων REFSEQ (καταλαμβάνοντας ~ 6.8% του γονιδιώματος). Αυτό αντιπροσωπεύει πάνω από το 5-φορές εμπλουτισμό, υψηλότερο από τον εμπλουτισμό των παρεμβολών μη-CIS γύρω miRNA τόπους (Πίνακες 3 και 4). Από 2373 ένθετα CIS, 989 (42%) βρίσκονται εντός 5 kb από σχολιασμένα θέσεις έναρξης μεταγραφής των γονιδίων REFSEQ.

Αναλύσαμε την κατανομή των miRNA θέσεις στο γονιδίωμα ποντικού σε σχέση με τα γονίδια REFSEQ. Από 381 θέσεις miRNA, 155 (41%) επικάλυψη Γονίδια REFSEQ οι οποίες καταλαμβάνουν το 32% του γονιδιώματος ποντικού. Μεταξύ αυτών, 22 (6%) miRNAs επικαλύπτονται εξώνια (2% του γονιδιώματος), και 133 (35%) βρίσκονται σε εσώνια (30% του γονιδιώματος). Κάπως απροσδόκητα, βρήκαμε ότι οι miRNAs εμπλουτίζεται κοντά στην αρχή ή το τέλος των γονιδίων: 69 (18%) και 72 (19%) miRNAs βρίσκονται εντός 5 kb του γονιδίου έναρξης μεταγραφής ή τέλος sites REFSEQ, αντίστοιχα (~2.6 και ~2.8 φορές εμπλουτισμός). Συνολικά, οι 105 (51%) θέσεις miRNA που βρίσκονται μέσα σε 5 kb, είτε από την αρχή, τέλος, ή και τα δύο (& gt? Εμπλουτισμό 3 φορές). Επιπλέον, miRNAs δείχνουν ελαφρώς υψηλότερο εμπλουτισμό σε περιοχές όπου οι θέσεις εκκίνησης γονίδιο διαχωρίζεται από το τέλος του γονιδίου τόπους λιγότερο από 10 kb (τα δεδομένα δεν παρουσιάζονται).

Τα microRNAs που σχετίζονται με ένθετα μη-CIS τείνουν να είναι κοντά στους υποψηφίους των γονίδια REFSEQ ενώ CIS-συνδέονται miRNAs έχουν την τάση να είναι απόμακρο από τους αναδόχους. Για παράδειγμα, 13 miRNA loci (16 miRNAs) έχουν ένθετα μη ΚΑΚ χαρτογραφήθηκε μέσα σε 10 kb. Από αυτές, 9 τόποι (69%) βρίσκονται εντός 10 kb από την έναρξη της γονιδιακής REFSEQ, ενώ από τις 10 CIS-συνδέονται miRNA τόπους μόνο 4 είναι λιγότερο από 10 kb από την έναρξη της γονιδιακής REFSEQ. Έξι CIS-συνδέονται τόπους miRNA περιέχει 17 miRNAs βρίσκονται περισσότερα από 10 kb μακριά από υποκινητές των γονιδίων REFSEQ, υποδεικνύοντας ότι η παρατηρούμενη συσχέτιση μεταξύ των miRNAs και CISs δεν εξηγείται από την συν-εντοπισμό των miRNAs κοντά γονιδίων. Μια παρόμοια τάση παρατηρείται για miRNA 5k loci (miRNAs εντός 5 kb από το άλλο): στα 10 miRNA 5k loci με μη-CIS RIS εντός 5 kb (Πίνακας 3), ξεκινά γονίδιο REFSEQ 7 επικάλυψη. Από 7 miRNA 5k τόπους με ΚΑΚ ΥΠΕΝ στο 5k (Πίνακας 2), ξεκινά το γονίδιο REFSEQ 3 επικάλυψη.

Είναι ενδιαφέρον ότι, τα ανθρώπινα miRNAs είναι επίσης εμπλουτισμένα γύρω έναρξης της μεταγραφής ή στο τέλος τοποθεσίες των γονιδίων REFSEQ. Υπάρχουν 543 σχολιασμένη miRNAs στο ανθρώπινο γονιδίωμα χαρτογραφήθηκε σε 474 μοναδικές πρόδρομος θέσεις miRNA. Από αυτές τις 474 θέσεις miRNA 108 (23%) βρίσκονται σε 5 kb του REFSEQ έναρξης μεταγραφής γονιδίων ή /και στο τέλος sites (εμπλουτισμός 2,2 φορές). Εμείς συγχώνευσε τις 474 θέσεις σε 311 miRNA 5k τόπους με την προσθήκη 5 kb σε κάθε πλευρά του προδρόμου και στη συνέχεια δημιούργησε τη βάση-ζεύγη Ένωσης (OR) των τοποθεσιών. Από 311 miRNA 5k τόπους 92 (30%) επικαλύπτονται είτε έναρξης μεταγραφής ή στο τέλος τόπους γονιδίων REFSEQ, ή και τα δύο. Αυτές οι 92 τόποι περιέχουν 110 (23%) πρόδρομοι των miRNAs. Φαίνεται ότι miRNA τόπους στην περιοχή του θέσεις έναρξης μεταγραφής ή στο τέλος περιέχουν λιγότερο πρόδρομοι των miRNAs από miRNA τόπους που βρίσκονται μακρύτερα από τα γονίδια (1.2 και 1.7 miRNA πρόδρομων ουσιών ανά τόπους, αντίστοιχα).

Τα CIS που σχετίζονται με miRNAs συντηρούνται και τα ανθρώπινα ορθόλογα τους βρίσκονται στον καρκίνο που σχετίζεται με τις περιφέρειες

CIS-συνδέονται miRNAs έχουν κάποια κοινά χαρακτηριστικά. Τα περισσότερα (21 από 22) είναι cis-συνδέονται miRNAs βρίσκονται εκτός του REFSEQ γονιδίων που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη. Η εξαίρεση,

mir-135α-1

, βρίσκεται στο 3 ‘UTR του γονιδίου 6230410P16Rik. Σε αντίθεση, οι 5 από τους 16 miRNAs έχοντας ένθετα μη CIS εντός 10 kb που βρίσκεται μέσα στα γονίδια REFSEQ. Κατά μέσο όρο, CIS-συνδέονται τόπους miRNA περιέχουν περισσότερα miRNAs από τους μη-CIS σχετίζονται miRNA τόπους (2.2 και 1.2 miRNA ανά θέση, αντίστοιχα).

CIS-συνδέονται miRNAs τείνουν να είναι περισσότερο συντηρημένες από miRNAs που σχετίζονται με μη ένθετα CIS, τόσο σε ευθυγραμμίσεις πολλαπλών ειδών σπονδυλωτών και σε ανθρώπινα και ποντικού κατά ζεύγη συγκρίσεις. Πρώτον, χρησιμοποιήσαμε προ-υπολογιστεί phastCons αποτελέσματα [24] διατήρησης που βασίζονται στις 17 σπονδυλωτά για ολόκληρο το πρόδρομο ακολουθίες miRNA. Ο μέσος όρος διατήρησης για 22 CIS-συνδέονται miRNA είναι 0.941 έναντι 0.739 για 16 μη-CIS-συνδέονται miRNA (βλέπε Υλικά και Μέθοδοι για λεπτομέρειες). Δεύτερον, συγκρίναμε την ταυτότητα αλληλουχίας μεταξύ προδρόμων ποντίκι miRNA και ορθόλογα ανθρώπινες αλληλουχίες τους. miRNA πρόδρομοι CIS-συνδέονται ποντίκι έχουν 96% ταυτότητα με την ανθρώπινη ακολουθίες ενώ οι μη-CIS-συνδέονται miRNAs οθόνη 91% ταυτότητα, ελαφρώς χαμηλότερο από το μέσο επίπεδο της ταυτότητας για όλες τις πρόδρομες ουσίες του ποντικιού miRNA (92%). Επιπλέον, ΤΣΠ-συνδέονται πρόδρομοι των miRNAs έχουν σημαντικά μικρότερη indels μεταξύ ποντικού και ανθρώπου ακολουθίες.

Λαμβάνοντας υπόψη την υψηλή διατήρηση της ΚΑΚ που σχετίζονται miRNAs ψάξαμε για την εμπλοκή του ανθρώπινου ομόλογα στην ανάπτυξη καρκίνου. Τα ανθρώπινα ομόλογα των οκτώ CIS-συνδέονται τόπους miRNA βρίσκονται σε ευαίσθητες περιοχές και περιοχές που εμπλέκονται στον καρκίνο [7] (Πίνακας 1). Έχει δειχθεί ότι miRNAs είναι γενικά κάτω-ρυθμίζονται σε καρκίνο [8]. Ως εκ τούτου, σε σύγκριση τα διαθέσιμα δεδομένα για ιστο-ειδική έκφραση της ανθρώπινης miRNAs [25] και τον τύπο του καρκίνου που συνδέεται με Το Σύστημα (αίμα ή στον εγκέφαλο του καρκίνου) που βρίσκεται στην περιοχή του ομόλογου ποντικού miRNAs. Οκτώ CIS-σχετίζεται loci miRNA συν-εντοπισμένη με ενθέσεις προσδιορίζεται από διάφορους τύπους καρκίνου του αίματος (Πίνακας 1). δεδομένα ανθρώπινης έκφρασης σε 24 διαφορετικές ανθρωπίνων οργάνων και κυτταρικών τύπων ήταν διαθέσιμη για ορθόλογα των μελών των 7 αυτούς τους τόπους [25]. Υπάρχει μεγάλη αντιστοιχία μεταξύ του προτύπου έκφρασης miRNA και τον τύπο του καρκίνου που προκαλείται από ρετροϊικό εισαγωγή κοντά σε αυτές τις miRNAs. Πέντε τόποι έχουν ανθρώπινα miRNA ορθόλογα των οποίων η έκφραση είναι μεγαλύτερη σε ιστούς που σχετίζονται με την ανάπτυξη του αίματος, όπως ο μυελός των οστών ή θύμου. Μια άλλη miRNA,

miR-22

, είναι εμπλουτισμένο σε θύμο αν και είναι πιο άφθονο στους σκελετικούς μύες [25].

Συζήτηση

Εδώ έχουμε αποδείξει ότι οι ποντικού miRNAs που συνδέονται με CISs. Ο εμπλουτισμός των miRNAs τόπους κοντά σε ένθετα CIS είναι υψηλότερη από ό, τι τον εμπλουτισμό των miRNAs γύρω από μη συγκεντρωμένα ρετροϊική παρεμβολές που βρίσκονται εκτός του Συστήματος Συνεχούς Ροής. Όλοι εκτός από έναν ΚΑΚ-σχετίζεται miRNA βρίσκονται έξω από τα γονίδια REFSEQ και ορισμένες από αυτές μπορούν να ταξινομηθούν ως πρωτο-ογκογονίδια ή γονίδια καταστολής όγκων. Πράγματι, το καλά χαρακτηρισμένο ογκογόνο συμπλέγματος miRNA

mir-17-92

[9], [26] συνδέεται με ένθετα ΚΑΚ (Πίνακας 1). Έκτοπη έκφραση του συμπλέγματος mir-17-92 επιταχύνει την ανάπτυξη του όγκου σε ένα μοντέλο Β-κυττάρων λεμφώματος ποντικών [9]. Ένα άλλο παράδειγμα είναι η

mir-106α

miRNA σιστρονίου που παρουσιάζει πολλές ρετροϊική εντάξεις σε μια οθόνη λεμφοκυττάρων όγκου: όγκοι περιέχουν ένθετα κοντά στο

mir-106α

miRNA ταμπλό εμφανίζουν έως και 20 φορές υψηλότερη έκφραση αυτών των miRNAs [27]. Υπάρχει επίσης κάποια στοιχεία από τη συμμετοχή του

mir-142

στην ανάπτυξη καρκίνου [28].

Επισήμως, δεν μπορούμε να αποκλείσουμε την πιθανότητα ότι παρεμβολές επηρεάζουν (μακρινό) ρυθμιστικών στοιχείων που βρίσκονται στο

cis

σε γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες, ειδικά όταν το Σύστημα συμβαίνουν σχετικά κοντά σε γονίδια, π.χ., σε

ΗΟΧ

συστάδες (Σχ. 1γ). Ωστόσο, ένας εξίσου, αν όχι περισσότερο πιθανή εξήγηση είναι ότι ρετροϊικοί ενθέσεις προκαλούν αλλαγές στην έκφραση των γονιδίων miRNA, ειδικά σε εκείνες τις περιπτώσεις όπου συμβαίνουν οι ενθέσεις σε άμεση γειτνίαση με miRNAs, αντί επηρεάζουν πιο μακρινό γονιδίων που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη. Για παράδειγμα, οι πέντε ενθέσεις ΚΑΚ στην περιοχή XqA5 είναι λιγότερο από 5 kb από τις τρεις miRNAs που αναφέρονται, αλλά πάνω από 120 kb από την αντίστοιχη γονίδιο ΥΠΕΝ

GPC3

, και τέσσερα από τα επτά προσθήκες CIS στην περιοχή 11qC είναι πιο κοντά να

mir-142

από ό, τι στο πλησιέστερο ανατεθεί γονίδιο

Supt4h2

. Είναι επίσης δυνατόν ότι η εν λόγω (μερικά) γονίδια miRNA έχουν χρωματίνης δομή ανοικτή για ρετροϊική ενσωμάτωση παρόμοια με περιοχές προαγωγού των γονιδίων που κωδικοποιούν πρωτεΐνες. Το ΤΣΠ-συνδέονται miRNAs αντιπροσωπεύουν πιθανούς υποψηφίους για περαιτέρω πειραματικές μελέτες στο πλαίσιο του καταστατικού του καρκίνου.

Φαίνεται ότι τα miRNAs εμπλουτισμένα γύρω από την έναρξη της μεταγραφής ή /και το τέλος τοποθεσίες των γονιδίων που κωδικοποιούν πρωτεΐνες τόσο στον άνθρωπο και το ποντίκι . Λαμβάνοντας υπόψη την ισχυρή τάση της MLV εντάξεις γύρω περιοχές υποκινητή [23], είναι δυνατόν να υποθέσουμε ότι η παρατηρούμενη εμπλουτισμός των μη-CIS ρετροϊική παρεμβολές κοντά miRNAs μπορεί να είναι, τουλάχιστον εν μέρει, λόγω της προνομιακής θέσης των miRNAs γύρω περιοχές υποκινητή. Είναι ενδιαφέρον, miRNAs βρίσκονται κοντά στις περιοχές έναρξης της μεταγραφής ή στο τέλος τείνουν να είναι μη συγκεντρωμένα δείχνει ένα διαφορετικό είδος της οργάνωσης αυτών των γονιδίων miRNA.

Υλικά και Μέθοδοι

Χρησιμοποιήσαμε miRBase απελευθερώσει 9,0 (Οκτώβριος 2006), το οποίο περιέχει 373 miRNAs ποντίκι, 363 εκ των οποίων είχαν χαρτογραφηθεί σε 381 θέσεις μέσα στο 2006 (mm8 συναρμολόγησης γονιδίωμα του ποντικού Φεβρουάριο) (Build 36 «ουσιαστικά πλήρης» συγκρότημα από NCBI).

η έκδοση του Ιουλίου του 2006 ρετροϊική Tagged Cancer Gene Database (RTCGD, https://rtcgd.ncifcrf.gov) [19] περιέχει 2373 θέσεις ενσωμάτωσης ρετροϊικού κατατάσσονται στην κοινή τοποθεσίες ενσωμάτωση (CISS), και 3119 θέσεις ενσωμάτωσης ρετροϊικού ταξινομούνται ως βρίσκονται εκτός του Συστήματος Συνεχούς Ροής.

Όλη η ανάλυση έγινε σε ένα τοπικό καθρέφτη του προγράμματος περιήγησης UCSC γονιδίωμα [20].

Bootstrap ανάλυση έγινε παρόμοια με [29]. Εν συντομία, miRNAs συγχωνεύθηκαν σε miRNA τόπους με την προσθήκη 5, 10, 20 ή 30 kb σε κάθε πλευρά με επακόλουθη βάσης ζεύγη Ένωσης (OR) για το πρόγραμμα περιήγησης UCSC γονιδίωμα. Οι προκύπτουσες θέσεις τοποθετήθηκαν τυχαία στο γονιδίωμα του ποντικού με χαρτογραφηθεί ένθετα CIS ή ένθετα έξω από CISs και μετρήθηκαν οι περιπτώσεις αλληλεπικάλυψης. Genome κενά συγκρότημα απομακρύνθηκαν από την ανάλυση. Αλληλεπικαλύψεις μεταξύ είχαν απαγορευθεί τοποθετούνται τυχαία τόπους. Για κάθε bootstrap δοκιμή θα πραγματοποιηθεί 10

7 επαναλήψεις.

Η διατήρηση των miRNAs ποντίκι εκτιμήθηκε χρησιμοποιώντας βαθμολογίες διατήρησης phastCons [24] για το σύνολο του πρόδρομοι των miRNAs. Οι βαθμολογίες διατήρηση phastCons βασίστηκαν στο ποντίκι-centric ευθυγραμμίσεις των 17 ειδών και ελήφθησαν από το πρόγραμμα περιήγησης στο γονιδίωμα UCSC [20]. Οι μέσες phastCons σκοράρει για τις βάσεις σε κάθε γνωστή miRNA υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας το βοηθητικό πρόγραμμα UCSC hgWiggle και τη σημαία -doStats. βαθμολογίες ταυτότητας ανθρώπου-ποντικού ζευγών βάσεων υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας κατά ζεύγη ευθυγραμμίσεις γονιδιώματος που λαμβάνεται από το πρόγραμμα περιήγησης στο γονιδίωμα UCSC και τις επιχειρήσεις κοινής ωφελείας UCSC axtAndBed και axtCalcMatrix

Ο εμπλουτισμός των miRNAs γύρω αρχή ή στο τέλος sites μεταγραφής υπολογίζεται ως εξής:. όλα sites έναρξης και λήξης μεταγραφής γονιδίου REFSEQ εκχυλίζονται από το πρόγραμμα περιήγησης γονιδίωμα. Σχολιασμούς δημιουργήθηκαν με την προσθήκη 5 ή 10 kb σε κάθε έναρξη της μεταγραφής ή στο τέλος ιστοσελίδα. Ο εμπλουτισμός υπολογίστηκε ως ο λόγος μεταξύ του κλάσματος των miRNAs επικάλυψη αυτών των σχολιασμούς και το κλάσμα του γονιδιώματος καταλαμβάνεται από τα αντίστοιχα σχόλια.

Οι γραμμικές και λογαριθμική γραμμές τάσης και τιμές R2 υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας το Microsoft Excel 2003. Η γραμμική γραμμή τάσης για miRNAs που σχετίζονται με ένθετα μη-CIS περιγράφηκε από y = 1.2286x + 6,3333 με R

2 = 0,9396. Η γραμμική γραμμή τάσης για miRNAs που σχετίζονται με τα ένθετα ΚΑΚ περιγράφηκε από y = 0.3371x + 17,6 και R

2 = 0,7831. Η λογαριθμική γραμμή τάσης για miRNAs που σχετίζονται με τα ένθετα ΚΑΚ περιγράφηκε από y = 5.2282Ln (x) 9,3527 με R

2 = 0.945.

Ευχαριστίες

Θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε τον ρετροϊικό Tagged βάση δεδομένων Cancer Gene (RTCGD) για την βοήθεια τους στην παροχή πρόσβασης στις χαρτογραφηθεί ρετροϊικών θέσεις εισαγωγής. Θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε κριτές για τις εποικοδομητικές παρατηρήσεις και προτάσεις.