Krooninen sairaus

tiivistelmä

PBOV1

on tunnettu ihmisen proteiinia koodaavan geenin kanssa tuntemattomia toiminto. Olemme aikaisemmin havainneet, että

PBOV1

puuttuu ortologeihin ei-kädellisen genomien ja ilmaistaan ​​monenlaisia ​​kasvaintyypeille. Kirjoittajat raportoivat, että

PBOV1

proteiinia koodaavan sekvenssin on ihmisen erityinen ja on saanut alkunsa

de novo

kädellisen evoluution läpi sarjan runko-shift ja lopetuskodonin mutaatiota. Olemme profiloitu

PBOV1

ilmentymistä useita syövän ja normaalin kudoksen näytteitä ja todennut, että se on ilmaistu 19: 34 kasvainten eri alkuperää, mutta puuttuivat kokonaan ilmentymisen tahansa normaalin aikuisen tai sikiön ihmisen kudoksissa. Olemme havainneet, että, toisin kuin syöpä /kivesantigeenien, joita tyypillisesti ohjataan CpG-saarekkeen sisältäviä promoottoreita,

PBOV1

ilmennettiin GC-huono TATA sisältävää promoottoria, joka ei vaikuttanut CpG demetylaation ja oli inaktiivinen kives. Analyysimme julkisen microarray tiedot viittaavat siihen, että

PBOV1

aktivaatio kasvaimia voi olla riippuvainen Hedgehog signalointireitille. Huolimatta viimeaikaisista

de novo

alkuperä ja puute tunnistettavissa toiminnallisen allekirjoitusten missensemutaatio SNP

PBOV1

koodaussekvenssi on aikaisemmin liitetty suurentunut riski sairastua rintasyöpään. Käyttäen julkisesti saatavilla microarray aineistoja, huomasimme, että korkea

PBOV1

ilmentyminen rintasyövässä ja gliooman näytteet merkitsevästi yhteydessä myönteiseen tulokseen syöpäsairaus. Huomasimme myös, että

PBOV1

oli hyvin ilmaistu ensisijaisesti mutta ei toistuvia korkealaatuista gliooma, jotka viittaavat negatiivisen valinnan vastaan ​​

PBOV1

ilmentävillä syöpäsoluja. Meidän havainnot voisi edistää ymmärrystä mekanismeista

de novo

geeni alkuperä ja mahdollinen rooli kasvainten tässä prosessissa.

Citation: Samusik N, Krukovskaya L, Meln I, Shilov E , Kozlov AP (2013) PBOV1 on ihmisen

De Novo

Gene kanssa Kasvain-Specific Expression, joka liittyy a Positiivinen kliininen tulos Cancer. PLoS ONE 8 (2): e56162. doi: 10,1371 /journal.pone.0056162

Editor: Ludmila Prokunina-Olsson, National Cancer Institute, National Institutes of Health, Yhdysvallat

vastaanotettu: toukokuu 23, 2012; Hyväksytty: 10 tammikuu 2013; Julkaistu: 13 helmikuu 2013

Copyright: © 2013 Samusik et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Rahoitus: Tämä työ rahoitti Biomedical Centre ja Venäjän-valkovenäläisen ohjelma # K-32-NIR /111-3. Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen, paitsi professori Andrey P. Kozlov, joka on johtaja Biomedical Centre, samanaikaisesti valtuutettu rahoitus ja valvoo tätä työtä .

kilpailevat edut: kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

alkuperä uusien geenien kehityksessä monisoluisten eliöiden on pitkään oletettu pelata keskeinen rooli uusien toimintojen [1]. On olemassa useita vakiintuneita mekanismeja uuden geenin alkuperästä. Esimerkiksi päällekkäisyyksiä ja hajaantumisen, retroposition, geeni fuusio, eksoni sekoitus ja horisontaalinen geeninsiirto kaikki luottavat uudelleenkäyttö ennestään geneettinen materiaali (katso [2] tarkistettavaksi). On myös ehdotettu, että jotkin proteiinia koodaavan geenien saattoivat olla peräisin

de novo myynnissä maassa koodaamattomasta genomialuetta läpi sarjan mutaatioita lopulta johtaa ulkonäön uutta proteiinia koodaavan transkriptio. Tuloksena proteiinit saattavat olla kiinteä evoluutiossa joko seurauksena geneettinen ajautuminen tai johtuen vahingossa myönteisesti organismin kunto. Positiivinen valinta seuraavan tallennuksesta voisi edelleen parantaa toiminnallisuutta tällaisten proteiinien.

Huolimatta

de novo

mekanismi geenin alkuperää pitkään harkitaan epärealistinen, on olemassa kasvava määrä raportteja eri lajit, jotka osoittavat, että

de novo

geeni alkuperä on laajalle levinnyt prosessi, joka tapahtuu kaikissa puun oksat elämän [3] – [9]. Kuitenkin yksityiskohtainen käsitys

de novo

geeni alkuperä puuttuu edelleen, mukaan lukien mitkä ovat voimia, jotka ajavat alkuperäisen tallennuksen vasta alkunsa geenin ja miten sen toiminta saa muotoinen ja integroitu organismin yhteydessä. Olemme aikaisemmin arveltu, että tuumorigeneesissä voi olla tärkeä rooli uuden geenin alkuperästä ja kiinnittäminen (yksityiskohtaisesti [10] ja [11]). Lyhyesti, yksi näkyvä piirre eri kasvaintyyppien on runsas säätelyä eri selostukset, joista monet on karakterisoimattomat toiminto [12], [13]. Yksi esimerkki on suuri luokka ns syöpä /kivesantigeenien. Nämä geenit ohjataan CpG-saari pohjainen promoottoreita ja aktivoituvat tapahtuu ensisijaisesti spermatosyyteiksi ja eri syöpätyyppejä, jolloin aktivointi molemmissa tapauksissa liittyy laajalti menetykseen CpG metylaation [14], [15]. Useimmat tällaiset transkriptien puuttuu vakiintunut toiminta ja ovat hiljaisia ​​useimmissa normaaleissa kudoksissa. Kuitenkin jotkut voi tapahtua olla proteiinia koodaavan potentiaali ja näin ollen voidaan mahdollisesti luokitella

de novo

geenejä.

Toiseksi, Fisher ja työtoverit [16] ovat osoittaneet, että jotkut proteiinit kirjastosta satunnaisesti proteiinia koodaavat sekvenssit kykenivät pelastamiseksi auksotrofisten mutanttien

E. coli

. Vaikka tämä proof-of-periaate esimerkki osoittaa, että aiemmin ei-koodaavaa ja ei-optimoitu sekvenssi voi helposti aiheuttaa minimaalisesti funktionaalista proteiinia, uskomme, että useimmissa tapauksissa vasta hiljattain de novo geeni aluksi ole toiminnallisia ominaisuuksia, että ne olisivat riittää helpottamaan sen evoluution kiinnitys. Kun otetaan huomioon jatkuva mutaatioprosessiin ja puute selektiivisen paineen puoliintumisaika sellainen geeni voi olla suhteellisen lyhyt. Oletimme, että ilmaus kehittyvien

de novo

geenejä kasvaimet saattavat jollakin tavalla auttaa luomaan fenotyyppisen silmukka, joka helpottaisi evoluution kiinnityksen näiden geenien ja niiden edelleen toiminnallinen integroituminen yhteydessä organismin. Jonka tavoitteena on löytää konkreettisia esimerkkejä tämän hypoteesin tueksi, keskityimme etsimiseen ihmisen evoluutiossa uusia geenejä edullisella ilme kasvaimissa. Olemme aiemmin raportoitu useita tällaisia ​​kopioita, mutta useimmat niistä puuttui proteiinia koodaavan potentiaalia [17], [18]. Vuoden meidän etsiä, törmäsimme tutkimus Clamp ja työtoverit jonka tavoitteena oli suodatus ihmisen proteiinia koodaavan geenin luettelo poistamalla misannotated koodaamattomalla geenien yhdistelmän perusteella kriteerejä, kuten läsnäolo ortologit hiiren ja koira genomit, PFAM aluesignaaleja, Ka /Ks suhde etc [19]. Sen lisäksi, raportointi, että noin 20% ihmisten geenejä misannotated kuten proteiini-koodaus, kirjoittajat myös luettelon 10 geenejä, jotka oli luokiteltu vääriä vaan koodattu kokeellisesti validoitu proteiineja. Olemme aiemmin analysoitu evoluutiohistoriasta ja EST-peräinen ekspressioprofiilit geenien tässä luettelossa ja kiinnostavaa, huomasimme, että yksi geeni tässä luettelossa,

PBOV1

, puuttui ortologeihin ei-kädellisen genomien ja sen mRNA /EST-sekvenssit olivat peräisin yksinomaan kasvaimen lähteistä [20].

PBOV1

(

UROC28, UC28

) on ihmisen proteiinia koodaavan geenin, jossa on 2501 bp: n yksi- eksonin mRNA ja 135-aa avoimen lukukehyksen. Geeni on ensimmäinen tunnettu siitä, An ja työtoverit [21] olevan yli-ilmentyy eturauhasen, rinnan, ja virtsarakon syöpä. Kirjoittajat ilmaisivat proteiinia

in vitro

, tuotti vasta-aineita, ja osoitti, että PBOV1 proteiinia oli läsnä veressä eturauhassyöpäpotilaisiin mutta ei terveillä verrokeilla. He osoittivat myös, että

PBOV1

ilmentyminen eturauhassyövässä soluissa voimistuvan androgeenien hoitoon [21]. Toinen ryhmä ilmoitti, että

PBOV1

transkriptio rintasyöpäsoluissa positiivisesti säädellä estradioli [22].

aiemmin raportoitu, että

PBOV1

geeni ilmentyi erilaatuisia ihmisen kasvaimia, mutta ei normaalin kudoksen näytteissä [20]. Ilmaisulla tutkimukset edellisessä työssä eivät olleet täysin vakuuttavia, koska RT-PCR kokeita ei sisältänyt riittävästi DNA-kontaminaation valvonta.

Tässä teemme fokusoitu analyysi

PBOV1

kehityshistoriaansa ilmaisun sääntely ja sairaus -alueella. Käyttämällä vertaileva genomiikka analyysi osoitamme, että

PBOV1

proteiinia koodaavan sekvenssin on 80% ainutlaatuisia ihmisen ja on saanut alkunsa

de novo

evoluution aikana kädellisten läpi sarjan runko-shift ja lopetuskodoni mutaatioita.

tarkistaa varhaiset raportin

PBOV1

kasvain ilmentymistä [20] kanssa uuden sarjan ilmentymisen profilointi kokeita, jotka käyttävät eri erän cDNA näytteiden ja sisällyttää kattavia säätimet cDNA laadun ja genomista DNA saastuminen. Lisäksi analysoimme julkisesti saatavilla genomista, microarray ja siru-seq data valottaa mahdollisia mekanismeja

PBOV1

transkription aktivaation ja paljastaa mahdolliset yhteydet

PBOV1

ilmaisun ja syövän kliiniseen tulokseen. Lopuksi, raportoimme että ekspressiotasot

PBOV1

rintasyövän ja gliooman kliinisistä näytteistä positiivisesti korreloivat potilaan uusiutumisen elinaikaa. Perustuen meidän havaintojen me spekuloida, että

PBOV1

geeni voisi toimia kasvain antigeenin ja vaimennin tiettyjen syöpätyyppien. Oletamme, että kiinnitys tämän geenin ihmisen evoluution linjaa voitaisiin edistää kasvaimen välittämä immunologista palautetta.

Tulokset

PBOV1

proteiinia koodaavan sekvenssin alkunsa

de novo

ihmisen evoluutiossa ja näyttää kehittyä neutraalisti

mukaan hg19 versioon Human UCSC Genome Browser [https://genome.ucscs.edu],

PBOV1

geeni kartoitetaan CHR6: 138’537’127-138’539’627, neljännellä intronin

RYP3

(

KIAA1244

) geeni, noin 56 kbp alavirtaan RYP3 transkription aloituskohdasta .

PBOV1

transkriboidaan juoste, joka on vastakkainen

RYP3

. Transkriptio koostuu yhden eksonin 2501 nt pitkä ja sisältää ORF, joka ulottuu 96-503 nt, joka koodaa 135 aminohappoa.

suoritetaan yksityiskohtainen vertaileva genominen tutkimus proteiinia koodaavan sekvenssin (CDS) on

PBOV1

. Poimimamme useita linjaus 34 genomien istukan nisäkkäiden (katso materiaalit ja menetelmät lajien luetteloon) tietokannasta MULTIZ useita genomin rajat lajien rinnastukset [23], joka on saatavissa UCSC Genome Selain. Kunkin genomin, me lasketaan osa ihmisen CDS joka voidaan kohdistaa siihen. Läsnäolon perusteella runko shift mutaatioiden ja stop-kodonit, me päätellä osa ihmisen proteiinin sekvenssi, joka oli homologinen putatiivista proteiinia, joka voisi johtaa translaation kohdesekvenssin muiden lajien kanssa. Kartoitimme tulokset nisäkkään evoluution puun ja osoitti avain vaiheen kautta, joka johti ulkonäkö ihmisen

PBOV1

(kuvio 1A). Koodaava sekvenssi

PBOV1

näyttää huonosti konservoituneita nisäkkään kehitystä. Se on käytännössä poissa genomeista

Atlantogenata

, paitsi kalliotamaani genomin johon 71% ihmisen sekvenssin voidaan kohdistaa. Samaan aikaan, homologinen sekvenssi

PBOV1

CDS on läsnä koko

Boreoeutheria

. Voimme päätellä, että viimeinen yhteinen esi tämän haaran todennäköisimmin oli vähintään 97% nykyihmisen CDS (kuten enintään 97% ihmisen sekvenssin voitaisiin yhdenmukaistaa genomien hevosen ja Hedelmälepakot) sekä alkaa ATG kodonin. Kuitenkin ortologisia lokuksen

Laurasiatherae

tai

Glires

voi koodata proteiinia, jolla on merkittävää samankaltaisuutta ihmisen PBOV1: in

Glires

lähtöaineena ATG-kodoni on mutatoitu, jolloin poistamalla avoimen lukukehyksen ja

Laurasiatherae

kehyksen muuttavia poisto 12 emäsparin rajoittaa proteiinin samankaltaisuus N-terminaalista 3% ihmisen sekvenssin.

V: kehittyvä puu 34 nisäkkäitä saatavilla genomiset sekvenssit. Arvot vieressä lajinimien osoittaa murto CDS ihmisen

PBOV1

jotka voitaisiin linjassa vastaavien genomin ja jakeet koodattuja proteiineja (olettaen, että ne ovat olemassa), jotka voivat olla linjassa ihmisen PBOV1 proteiinia. Valittujen taksoneja, todennäköisin arvot näiden jakeiden viimeisen yhteisen esi-isä (LCA) annetaan. Genomiin LCA

Boreoeutheria

todennäköisesti sisälsi aloituskodonin

PBOV1

, 97% vastaavan genomisen sekvenssin (kuten enintään 97% ihmisen sekvenssin voitaisiin yhdenmukaistaa genomien hevonen ja Hedelmälepakot) ja 7%: n otaksutun proteiinisekvenssin. Kuitenkin jyrsijöillä ja

lagomorpha

runko katkesi mutaatio ATG.

laurasiatheria

pidättää enintään 97% perimän homologinen sekvenssi

PBOV1

CDS, mutta proteiinihomologian on alle 3%, mikä johtuu synapomorphic frame-shift poisto. Kaikki suuremmat kädellisten sisältävät vähintään 99% ihmisen genomista sekvenssiä, mutta proteiinin homologia on vain 20%. Tärkeä evoluution tapahtuma pitkin ihmisen linjaa oli A → T substituutio asemassa 90 on viimeinen yhteinen esi

isot ihmisapinat

joka poisti lopetuskodonia. Kuitenkin kaikki

isot ihmisapinat

genomien puuttuu lukukehyksessä lopetuskodonin yli span ihmisen transkriptin, joka voisi tehdä transkriptio tällä lajilla tavoitteeksi non-stop rappeutuminen [24]. Lopuksi yhden nukleotidin deleetio jälkeistä poikkeamista simpanssi johti lukukehyksen, joka lopulta muotoiltu nykyihmisen PBOV1 proteiinisekvenssi. B: monirinnastukset ihmisen

PBOV1

CDS kanssa ortologiset loci valikoiduista nisäkäslajeista. Osuuksilla genomien, jotka edistävät mahdollinen proteiinin homologia ihmisen PBOV1 korostetaan keltaisella, jonka jälkeen ominaisuudet, jotka häiritsevät proteiinihomologian (frame-siirtymät ja lopetuskodoneja). Ylimääräisenä edustus, tarkka sekvenssit Lajispesifisten lisäyksiä on jätetty pois yhdenmukaistaminen.

Yli 99% ihmisen

PBOV1

CDS voidaan kohdistaa jokaisen kädellinen genomin että olemme tutkineet. Kuitenkin, kun läsnä on alussa lopetuskodonin ei-hominid kädellisten rajoittaa samankaltaisuus ihmisen proteiinin N-terminaalista 20%. Tämä lopetuskodoni on mutatoitunut yhteinen esi

isot ihmisapinat

, avaamalla lukukehyksen. Kuitenkin tämä kehys ulottuu ihmisen identtisiä polyadenylaatiosignaaleja, jotka voivat merkitä päät oletetun transkriptien genomien gorilla, orangutan ja simpanssi. Tämä merkitsisi sitä, että PBOV1 kaltainen transkriptien näiden lajien voidaan soveltaa non-stop rappeutuminen [24] ja näin ollen ei voi koodata proteiinia, ellei selostukset näiden lajien päättyä eri polyadenylaatiosignaali jatkojalostus. Tässäkin tapauksessa tuloksena proteiini olisi enemmän kuin 660 aminohappoa pitkä ja siten olisi alle 20% sekvenssin yhteistä PBOV1 proteiinia. Lopuksi 1 emäsparin deleetio, joka on tapahtunut esi nykyihmisen splitin jälkeen kanssa simpanssi johti lukukehyksen, joka on vihdoin muokannut ihmisen

PBOV1

proteiinia koodaavan sekvenssin laittamalla lopetuskodoni runko ja vahvistamisesta sen pituus on 135 kodoneissa.

CDS on

PBOV1

geeni ei näytä merkittävää base-viisasta säilyttäminen kaikkialla nisäkkäiden: PhyloP [25] tarkoittaa pairwise säilyttäminen -log-p- arvo oli 0,07 +/- 0,82. Toinen yleinen indikaattori selektiivisen paineen proteiinia koodaavan sekvenssin on suhde ei-synonyymi synonyymi substituutioita (Ka /Ks), jonka keskimääräinen arvo on 0,21 tyypillisen ihmisen ihmisen simpanssi geenipari [26]. Me lasketaan Ka /Ks suhde menetelmällä Comeron [27] on monirinnastuksen ihmisen CDS kanssa rhesus, gorilla, oranki ja chimp genomiset sekvenssit ja ei löytänyt sen olevan merkittävästi erilainen kuin 1,0 (Ka /Ks 0,958, 95% CI ,598-+1,876), mikä osoittaa, että aminohapposekvenssi näissä organismeihin kehittyy neutraalisti.

Evolutionary ominaisuuksia, kuten alhainen sekvenssin säilyttäminen, puute Ka /Ks bias ja useita kehyksenvaihtoja voisi osoittaa väärä avoin lukukehys ei-koodaava transkripti, joka on misannotated kuten proteiinia koodaavan geenin. Kuitenkin on olemassa PBOV1-proteiinin on aiemmin osoitettu kokeellisesti [21]. Jotta lisäksi tukea olemassaolon proteiinin, etsimme EBI PRIDE tietokanta MS /MS tunnisteiden ja löysi kaksi erillistä peptidejä, jotka yhteensovitetaan yksilöllisesti PBOV1 proteiinisekvenssin ja yhdessä kattoi 32% proteiinista.

Olemme arvioineet kodonikäytäntöä pisteet

PBOV1

koodausalueen menetelmällä Guigo [28] (Ks menetelmät lisätietoja). Lukemat määrällisesti suosita on synonyymi kodoneja, ja suuremmat arvot osoittavat, että jono käyttää kodonit runsasta vastaavien tRNA. Korkea kodonikäyttö indeksit osoittavat korkea hyötysuhde mRNA käännös ja tyypillisesti havaitaan geenien valittu korkeita ilmentymisen. Sillä

PBOV1

, saimme kodonien käyttö pisteet 0,21, joka on yllättäen korkea ORF, joka on äskettäin peräisin ei-koodaava sekvenssi ja on huomattavasti suurempi kuin odotettiin satunnaisessa järjestyksessä samanpituisen ja pohja koostumus (p = 0,004, perustuvat bootstrap järjestyksen hajottua). Vertailun vuoksi keskimääräinen kodonin käyttö pisteet ihmisen geeni on 0,15 [4]. Vaikka emme voi vain todeta, että tällaiset korkeat kodonikäytäntöä pistemäärä on seurausta pelkkä sattuma, se voisi olla yksi niistä tekijöistä, jotka positiivisesti vaikuttaneet todellista proteiinia koodaavan kapasiteetti äskettäin esiin ORF, koska tiedetään, että kodonin käyttö on huomattava vaikutus ihmisen geenien ilmentymisen [29].

Nämä löydökset kokonaan vahvasti siihen, että ihmisen PBOV1 on proteiini, joka äskettäin

de novo

evoluution alkuperä, ja 80% jaksoissa tietyn ainakin

isot ihmisapinat

. Chimp, gorilla ja oranki joko puute homologisten proteiinien vuoksi non-stop hajoamista tai koodata homologien paljon suurempi pituus, mikä käytännössä tarkoittaa sitä, että PBOV1 proteiini voidaan pitää ihmisen erityinen. Huolimatta viimeaikaisista alkuperää ei-koodaavan sekvenssin,

PBOV1

CDS on epätavallisen korkea kodonikäytäntöä etusija indeksin ja olemassaolon vastaava proteiinin on osoitettu kokeellisesti.

Bioinformatics analyysi PBOV1 proteiinin osoittaa puute toiminnalliset ominaisuudet

PSI-BLAST etsimään PBOV1 proteiinisekvenssin vastaan ​​UniProt NRDB90 tietokannan kanssa ei osumia E-arvo on alle 10, viitaten siihen, ettei proteiineja, joilla on merkittävää homologiaa ja vahvistaa meidän johtopäätös viimeaikainen

de novo

alkuperää PBOV1 proteiinia. Olemme edelleen etsitään otaksuttu kertaiseksi ja verkkotunnuksen rakenteet PBOV1 proteiinin käyttää vapaasti saatavilla verkossa työkaluja. Koska proteiinia ei evolutiivisesti säilytetty, käytimme IPSSP [30] ohjelmisto sekundaarirakennetta ennustus, joka tietojemme mukaan on tarkin sekundäärirakenteen ennustaminen työkalu, joka ei ole riippuvainen evoluution tiedon. Mukaan IPSSP ennustus, PBOV1 proteiini sisältää 4 lyhyen alfa-helices kattaa 35% sekvenssin loput huonokuntoinen. Etsintä rakenteellista aluetta motiiveja PBOV1 käyttäen I-Tasser ketjuttaminen server [31] ei todettu merkitsevää osumia, koska kaikki ennustukset sijoitettiin alla -3.5. PBOV1 proteiini sisältää 4 kysteiiniä ja ennusteiden mukaan Dianna [32] web-palvelin osoitti, että kaksi niistä (pos. 49-122) voisivat muodostaa disulfidisidoksen. Lisäksi etsiä translaation jälkeisen modifikaation ennusteita tehtiin käyttämällä CBS ennustamista palvelimen työkaluja [https://www.cbs.dtu.dk/services] ja merkittävät pisteet fosforylaatio saatiin seriinit 62, 94, 101 ja tyrosiinien 82 ja 89.

PBOV1

on laaja ja erittäin kasvainspesifisiä mentymisprofiili

Tutkimme ilmaus

PBOV1

geenin laaja syöpiä ja normaaleissa kudoksissa käyttäen PCR paneeleissa cDNA eri normaaleista kudoksista ja kasvaimen näytteitä. Ensinnäkin, olemme testanneet ilmaisua Clontech MTC I, MTC II ja immuunijärjestelmää cDNA paneelit. Emme havainneet mitään ilmaisua signaalia mihinkään 37 aikuisen ja sikiön kudoksista testattiin (kuva 2). Tämä tulos oli sama kuin se, joka meillä on aiemmin raportoitu riippumaton erä cDNA paneelien saatu eri luovuttajilta [20].

. Human MTC Panel I (1-8), ihmisen MTC Panel II (9-16): 1 – brain, 2 – sydän, 3 – munuainen, 4 – maksa, 5 – keuhko-, 6 – haima, 7 – istukka, 8 – luustolihasten, 9 – paksusuolen, 10 – munasarja, 11 – ääreisverenkierron valkosolujen, 12 – eturauhasen, 13 – ohutsuolessa, 14 – perna, 15 – kives, 16 – kateenkorva; Täysi koko kuvia geelit näkyvät kuvassa S1 ja Kuva S2 File S1. B. Ihmisen Ruuansulatuskanavan MTC Panel: 1 – umpisuoli, 2 – paksusuolen, nouseva 3 – paksusuolen, laskeva 4 – paksusuoli, poikittainen 5 – pohjukaissuoli, 6 – ruokatorvi, 7 – ileocecum, 8 – sykkyräsuoli, 9 – tyhjäsuolen 10 – maksa , 11 – peräsuoleen, 12 – vatsaan. Täysikokoinen kuvia geelit on esitetty kuvassa S5 ja Kuva S6 File S1. C. Ihmisen immuunijärjestelmä MTC Panel (1-7), ihmisen sikiön MTC Panel (8-15): 1 – luuytimen, 2 – sikiön maksassa, 3 – imusolmuke, 4 – ääreisverenkierron valkosolujen, 5 – perna, 6 – kateenkorva, 7 – nielurisojen, 8 – sikiön aivojen, 9 – sikiön sydämen, 10 – sikiön munuainen, 11 – sikiön maksassa, 12 – sikiön keuhkoissa, 13 – sikiön luustolihasten, 14 – sikiön pernassa, 15 – sikiön kateenkorva; A-C: NC – PCR ilman mallia, PC – PCR ihmisen DNA. Täysi koko kuvia geelit näkyvät kuvassa S3 ja Kuva S4 File S1.

Seuraavaksi tutkimme ilmaus

PBOV1

cDNA paneelien kasvaimen näytteitä. BioChain cDNA paneeli koostui 32 näytteitä kasvaimista eri histologisia tyyppejä saatu 28 eri elimiä ja kudoksia. Havaitsimme erityisen signaalin kasvaimissa 16 eri kudosten ja elinten: aivot, keuhko, maksa, sappirakko, vatsa, ohutsuoli, paksusuoli, munasarja, munanjohdin, kohtu, virtsanjohtimen, eturauhanen, lisämunuaisen, korvasylkirauhasessa, haima, kateenkorva , kives ja perna (kuvio 3A). Tämä tulos oli hyvin pitkälti jota emme aiemmin raportoitu käyttäen cDNA paneelit saatu eri erän kasvainnäytteestä [20].

. Kasvaimen cDNA Panel (BioChain Institute, USA): 1 – Brain medulloblastoma, glioomaa, 2 – Lung okasolusyöpä, 3 – Munuainen rakeinen cell carcinoma, 4 – Munuainen kirkas cell carcinoma, 5 – Maksa cholangiocellular syöpä, 6 – hepatosellulaarinen karsinooma, 7 – Sappirakon adenokarsinooma, 8 – Ruokatorven okasolusyöpä, 9 – Maha sormuksensa cell carcinoma, 10 – Ohutsuoli adenokarsinooma, 11 – Colon papillien adenokarsinooma, 12 – peräsuoli adenokarsinooma, 13 – Breast fibroadenoma, 14 – munasarja vakavien cystoadenocarcinoma, 15 – munanjohtimen medullaarikarsinoomaan, 16 – Kohtu adenokarsinooma, 17 – virtsajohdin papillaarisen siirtymäkauden cell carcinoma, 18 – Virtsarakon siirtymäkauden cell carcinoma, 19 – Kivesten seminoomasta, 20 – Eturauhasen adenokarsinooma, 21 – Pahanlaatuinen melanooma, 22 – Luurankolihasvaikutukset maligniteetti kuitu- histosytooma, 23 – lisämunuaisen feokromosytooma, 24 – Non-Hodgkinin lymfooma, 25 – Kilpirauhasen papillaarinen adenokarsinooma, 26 – Nieluntakaiset mixed kasvain, 27 – haima adenokarsinooma, 28 – Thymus seminoomasta, 29 – Perna vakavien adenokarsinooma, 30 – Hodgkinin lymfooma, 31 – T-solujen Hodgkinin lymfooma, 32 – Pahanlaatuinen lymfooma. NC – PCR ilman mallia, PC – PCR ihmisen DNA. DNA saastuminen kontrolloitiin käyttäen gDNA-CTR alukkeita. Täysikokoinen kuvia geelit on esitetty kuvassa S7 ja Kuva S8 File S1. B. PBOV1 ilmentyminen kliinisissä Tuumorinäytteissä (katso materiaalit ja menetelmät täydellinen kuvaus näytettä). PBOV1 ilmaistaan ​​rintasyöpä (9-250), munasarjasyöpä (1, 6), kohdunkaulan syöpä (2, 13), kohdun limakalvon syöpä (156, 270), keuhkosyöpä (12, 14, 17), seminooma (7) , meningeooma (63), ei-Hodgkinin lymfooman (67, 82, 92, 102, 113) Täysikokoinen kuvia geelit on esitetty kuvassa S9 ja kuvion S10 File S1.

entisestään tutki ilmaus

PBOV1

paneelissa cDNA kliinisistä kasvainnäytteestä joka oli eristetty laboratoriossamme (katso menetelmät). Paneeli sisälsi näytteitä eri kasvain tyypit: rintojen (6 näytettä), naisen sukuelimiin (10 näytettä), keuhkojen (3 näytettä), kives (1 näyte) ja lymfoomat eri geneses (8 näytettä). Tulokset PCR Tässä paneelissa on esitetty kuviossa 3B. Olemme havainneet tietynlaisen signaalin 22 ulos 31 kasvain-cDNA näytteitä, kuten rintasyövän, kohdunkaulan, munasarja- ja kohdun limakalvon syöpä, keuhkosyöpä, non-Hodgkinin lymfooman, meningeooma ja seminooma.

PBOV1

ilmentyminen rintasyövässä ja gliooman positiivisesti korreloi taudin uusiutumiseen elinaika

Human

PBOV1

geeni koodaa proteiinia äskettäin

de novo

alkuperää josta puuttuu kehittyvä säilyttäminen ja tunnistettavissa proteiinidomeeneja . Tämä, yhdessä puute ilmaisun normaaleissa kudoksissa, tekee yhden onko koodattu proteiini on mitään fysiologista toimintoa ihmiskehoon. Kuitenkin missensemutaatio SNP

PBOV1

geeni, joka aiheuttaa

I73T

korvaaminen on aiemmin todettu liittyvän suurentunut rintasyövän Kyproksen väestöstä [33].

Päätimme tutkia ilmaus

PBOV1

rintasyövän ja muiden syöpätyyppeihin korreloi sairauden etenemiseen ja tulokseen. Tätä varten etsittiin julkisesti saatavilla aineistoja tutkimuksista, jotka korreloivat kasvaimen näyte ilmaisun profiileja taudin etenemistä ja kliinisen tuloksen.

Ensimmäinen, käytimme gobo online-työkalu suorittaa Kaplan-Meier selviytymisen analyysin suhteen

PBOV1

ekspressiotasot yhdistetyssä aineisto 6 riippumattomat tutkimukset, joissa mitattiin geeniekspressioprofiilien kliinisessä näytteitä rintasyövistä [34]. Siellä huomasimme, että korkeampi

PBOV1

korreloi merkitsevästi uusiutumisen-elinaika (p = 0,013), kuten kuviossa 4A. Out of eri kliinisten alaryhmien, huomasimme, että merkittävää yhteyttä voi vain havaittu potilailla, joilla on imusolmukemetastaaseja mutta ei potilailla, joilla ei imusolmuke etäpesäke. Samoin yhdessä uusiutumisen elinaika oli merkittävä ryhmässä potilaita, joilla oli asteen 2 kasvaimia, mutta ei potilailla, joilla on kasvaimen laadut 1 ja 3.

. Kaplan-Meier analyysi yhdistetyssä aineisto rintasyövän ekspressioprofiileja kuudesta riippumattomien kliinisistä tutkimuksista [34] osoittaa, että korkeampi

PBOV1

ilmaus korreloi positiivisesti taudin uusiutumiseen elinaika rintasyöpä. Joukossa kliininen alaryhmiä vaikutus oli enimmäkseen lausutaan tapauksissa imusolmuke positiivinen syöpien ja tapauksissa grade 2 kasvaimet (saadut gobo verkkotyökalu [34]). B.

PBOV1

ekspressiotasot kliinisissä näytteissä estrogeenireseptoripositiivisten rintasyöpä positiivisesti korreloivat potilaan uusiutumisen elinaika yli 5 vuotta seuraavien tamoksifeenihoito (saadut GEO aineisto GDS806 [35]). Virhepylväät edustavat keskivirhe keskiarvon. C. PBOV1 ekspressiotasot kliinisissä kasvain näytteissä Proneuraaliset gliooma potilaista positiivisesti korreloi selviytymisen yli 209 viikkoa (saadut GEO aineisto GDS1816 [36]). Virhepylväät edustavat keskivirhe keskiarvon. D. Ensisijainen Proneuraaliset gliooma ovat merkittävästi korkeammat ekspressiotasot

PBOV1

ilmaisu kuin toistuva itse (saadut GEO aineisto GDS1816 [36]). Virhepylväät edustavat keskivirhe keskiarvon.

Seuraavaksi analysoimme aineisto riippumattoman tutkimuksen, joka korreloi geeniekspressioprofiilien estrogeenireseptoripositiivisten rintasyöpä oli uusiutunut vapaa elossaololuku yli 5 vuotta seuraavien tamoksifeenihoito (Gene Expression Omnibus (GEO) liittymisen GDS806 [35]). Tässä aineisto, huomasimme, että korkeampi

PBOV1

ilmaisu korreloi positiivisesti ilman taudin etenemistä (kuvio 4B, yksisuuntainen T-testi p = 0,02).

Saimme samanlaisen johtuvat analyysi geenin ilmentymisen aineisto kliinisten gliooman näytteistä (GEO liittymisen GDS1816 [36]). Täällä olemme huomanneet, että kasvain näytteissä potilailta, joilla Proneuraaliset gliooman jotka selvisivät yli 209 viikko osoitti merkittävästi suurempi

PBOV1

ekspressiotasoja verrattuna potilaisiin, jotka selvisivät 52-209viikko (kuvio 4C yksisuuntainen T-testi p = 0,04). Lisäksi näytteitä ensisijainen Proneuraaliset gliooman oli suurempi

PBOV1

ilmentyminen kuin näytteiden toistuvat Proneuraaliset gliooma (kuvio 4D, yksisuuntainen T-testi, p = 0,001), mikä viittaa siihen, että saattaa olla negatiivinen valinta syöpää vastaan solut, jotka ilmentävät

PBOV1

aikana syövän somaattisten evoluution.

Lopuksi, analysoidaan microarray aineisto, että profiloitu 22 eturauhasen syöpien näytteitä ja ei-syöpä eturauhasessa eri potilaista (GEO liittymisen GDS1746 [ ,,,0],37]). Täällä olemme huomanneet, että

PBOV1

ilme oli huomattavasti suurempi näytteissä syöpään vaiheen III kuin vaiheesta II (p = 0,0012). Kuitenkin, kun osuus vaiheen ilmentymistä eroja, emme löytäneet mitään merkittävää korrelaatiota

PBOV1

ilmaisun kanssa uusiutumisen elinaika tässä aineisto. Tämä tulos joko viittaa siihen, että

PBOV1

ilmaisua ei liity tulosten eturauhassyövän, tai voi myös johtua pienestä koosta aineisto (22 näytettä), joka rajoittaa ilmaisemistehoa.

asetus on

PBOV1

geeniekspressiota

PBOV1

on voimakas kasvaimen erityinen kuvio ilmaisun tietyllä affiniteetilla kohti tällaista hormoniriippuvaisen syöpien, kuten rinta- ja eturauhasen syöpiä .

selkärankaisten geenin promoottorit voidaan jakaa karkeasti kahteen luokkaan, joilla on erilaiset mekanismit sääntelyn transkription aloittamisesta (ks [38] varten kattava katsaus). Lyhyesti, vähemmistö promoottorit sisältävät tyypillisen joukko signaalit kuten TATA-box ja aloittaja että tarkka sijainti saadaan transkription aloituskohdasta (TSS). Aktiivisuus tällaiset promoottorit vahvasti riippuvainen transkriptiotekijät ja chromatin remodeling kompleksit, jotka sisältävät histoni ase- tyylitransferaaseja. Loput promoottorit ovat GC-rikkaita ja tyypillisesti sisällä TATA-box. Nämä promoottorit ovat ominaista löyhästi sijoitettu TSS ja niiden toiminta riippuu ensisijaisesti CpG metylaatio ja, vähemmässä määrin, on transkriptiotekijät.

Huomasimme, että GC-pitoisuus +/- 100 emäsparin alueella noin TSS oli 35 websites.

Clontech:

[https://www.clontech.com/US/Products/cDNA_Synthesis_and_Library_Construction/cDNA_and_Genomic_DNA/Multiple_Tissue_cDNA_Panels#]

BioChain:

[https://www.biochain.com/biochain/Technical%20Resources/Reference.htm]

cDNA [https://www.clontech.com/US/Products/cDNA_Synthesis_and_Library_Construction/cDNA_and_Genomic_DNA/Multiple_Tissue_cDNA_Panels#]

Tumor