Krooninen sairaus

tiivistelmä

ajot homotsygootista (ROH) edustaa pidennetyn pituuden Homotsygoottien pitkällä genomista matkan. Onkologian, se tunnetaan heterotsygoottisuuden menetys (LOH), jos se tunnistetaan yksinomaan syöpäsolujen sijasta yhteen sovitetun kontrollivasta-solussa. Tutkimukset ovat tunnistaneet useita genomialuetta jotka osoittavat johdonmukaisesti ROH erilaisissa syöpä. Kysellä, onko tämä yhdenmukaisuus voidaan havaita laajempi, niin enemmän syöpätyyppeihin ja laajemmassa genomialuetta, tutkimme ROH kuvioita National Cancer Institute 60 tasyöpäsolulinja paneeli (NCI-60) ja HapMap valkoihoinen terve trio perheitä. Käyttämällä tuloksia Affymetrix 500 K SNP paneelit, raportoimme genomin laaja merkittävän yhdistys ROH alueiden välisen NCI-60 ja HapMap näytteitä, paljon korkeampi ROH (11 kertainen) syöpäsolun linjat. Analyysi osoittaa, että ankarampaa ROH löytyy syöpäsoluja näyttää olevan laajentaa olemassa olevia ROH terveillä tilassa. Vuonna HapMap trios, aikuisten alaryhmä oli hieman, mutta huomattavasti korkeampi (1,02-kertainen) ROH kuin teki nuoret alaryhmä. Useiden ROH alueita havaitsimme yhteistyössä esiintyminen hauras sivustoja (FRA). Kuitenkin FRA genomissa tasolla ei näytä selkeästi yhteys ROH alueisiin.

Citation: Ruan X, Kocher J-PA, Pommier Y, Liu H, Reinhold WC (2012) Mass homozygoottien kertyminen NCI-60 syöpäsolulinjoissa verrattuna HapMap Trios, ja Suhde Fragile Site Location. PLoS ONE 7 (2): e31628. doi: 10,1371 /journal.pone.0031628

Editor: Patrick Tan, Duke-National University of Singapore Graduate Medical School, Singapore

vastaanotettu: 1. kesäkuuta, 2011; Hyväksytty: 15 tammikuu 2012; Julkaistu: 09 helmikuu 2012

Copyright: © 2012 Ruan 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 tutkimus tukivat Intramural tutkimusohjelma National Institutes of Health, Center for Cancer Research, National Cancer Institute, ja myös National Science Foundation ABI: 0845523 ja National Institute of Health R01LM009959A1. Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

diploidisista organismeja, SNP on luokiteltu heterotsygooteilla ja homozygoottien eron mukaan /identiteetin välillä isän ja äidin alleeleja. Heterotsygoottisuuden menetys (LOH) [1] solussa edustaa häiriön normaalin toiminnan yhden alleelin, kun toinen alleeli oli jo inaktivoitu. LOH voi aiheuttaa tuumorisuppressorigeenin toiminnan menetys, joka liittyy kasvaimen synnyssä [2].

Genominen alueet, joihin LOH esiintyy usein pitkähkön homotsygoottinen SNP: iden, joka muodostaa alueita, joilla on alhainen väliset erot kaksi kopiota DNA- . Tutkimukset

E. coli

[3],

Trypanosoma brucei

[4] ja hiiren [5] osoittavat, miten tärkeää on laajennettu sekvenssin samankaltaisuuden /monimuotoisuuden edistämisessä /estää homologisen rekombinaation. Tämä rekombinaatio, jos tapahtui mitoosi prosessi, ehkä liittyvät myöhemmät LOH [6] ja vaikuttaa genomin vakautta [7], [8]. Tutkimus Bacolod, M. D. [9] osoittaa, että peräsuolen syövän potilailla on keskipituus identtinen syntyperän alueen kahdesti pituus terveen väestön. Perustuen peräsuolen syöpään liittyvät tiedot, ne myöhemmin ehdotti syövän geeni toimintamallin (CGAM) [10], jolla pyritään selittämään, miten autozygosity vaikuttaa syövän taipumus. Samoin tutkimus Assie, G

et al.

[11] tutki rinta-, eturauhas-, pään ja kaulan alueen karsinoomat ja löytyi 16 yhteinen loci jotka ovat huomattavasti ituradan homotsygootista taajuus.

Näistä aiemmista teoksista, voimme päätellä, että 1) LOH liittyy sairauksiin ja 2) syövässä voi olla jatke ituradan homotsygoottinen alueella. Tämä on osoitettu väestö viisas joissakin syöpätyyppi, ja joissakin loci poikki kolme erilaista syöpä. Kysymys pysyy jos tätä ilmiötä voidaan ekstrapoloida useisiin syöpiin at koko genomin mittakaavassa. Olemme olettamalla, että lisääntynyt koko homotsygoottinen alueiden syöpä syntyy laajentamisesta alueiden löytyy ituradan. Olemme myös olettamalla, että perimän asemaa Homotsygoottisen alueet eivät jakaudu koko genomin (konservoituneita henkilöä) ja voi siten riippuu paikallisista ominaisuuksista perimän DNA. Lopuksi olemme postulating että homotsygoottinen alueet ituradan että dramaattisesti pidentää syöpä voi olla luonnollinen taipumus uhrata vanhetessa. Tässä käsikirjoitus tulemme viitata näihin homotsygoottinen alueiden ajojen homotsygootista (ROH).

Olemme tehneet genomin laaja vertailu ROH paikka ja pituus syöpäsolulinjoissa NCI-60 kirjastoa sekä ituradan näytteet nuorten ja aikuisten yksilöiden saatu 30 HapMap valkoihoinen trio perheitä. Tutkimme myös, jos läheisyys välillä on ROH kantojen ja hauras sivustoja (FRA), jotka käyvät läpi useammin DNA-vaurioita korjauksia. Lisäksi tutkimme samanlainen suhde ROH ja microRNA (miRNA) sivustot, jotka on osoitettu liittyvän FRA alueille [12].

Materiaalit ja menetelmät

NCI-60 Cancer Cell Line HapMap Näytteet

NCI-60 kehitettiin syöpälääkkeen paneeli US National Cancer Institute (NCI), Developmental Therapeutics Program (DTP, https://dtp.nci.nih.gov/) [ ,,,0],13]. Se sisältää 60 Caucasian tuumorisolulinjaa aivoista (BR), keskushermoston (CNS), paksusuolen (CO), keuhkojen (LC), valkosolujen (LE), melanosyyttejä (ME), munasarjojen (OV), eturauhasen (PR ) ja munuaisten (RE). Yksityiskohtaiset tiedot NCI-60 on saatavilla CellMiner verkkosivuilla (https://discover.nci.nih.gov). Valmistautua solulinjoja Affymetrix 500 K SNP erilaisia ​​analyysi, jäädytetty varastot NCI-60 saatiin NCI Developmental Therapeutics ohjelma (NCI DTP). Soluja viljeltiin, kuten aikaisemmin on kuvattu [14], ja sulatettiin sitten, pantiin RPMI 1640 (Lonza Walkersville, Inc.), joka sisälsi 5% vasikan sikiön seerumia (Atlantic Biologicals) ja 2 mM glutamiinia (Invitrogen Corporation). Yhteensopivuuden muihin profilointi tutkimuksissa käytettiin samaa erää seerumin käyttämien DTP, ja menettelyt tehtiin tai valvoo sama tutkija (WCR). Paksusuolen solulinja HT29 poistettiin vuoksi saastumista. Tulokset kahdesta rinnakkaisnäytettä on munasarjasolulinjassa OVCAR-3 yhdistettiin, ja poikkeavia tuloksia asetettu tuntematon. Sen jälkeen syrjäytymistä ja yhdistää, SNP array tietoja 59 syövän solulinjoja käytettiin viime kädessä. NCI-60 Affymetrix 500 K SNP array tietoja on julkisesti saatavilla Gene Expression Omnibus (GSE32264).

Kansainvälinen HapMap Project on seteli maan ponnisteluja tunnistamiseksi ja luetteloida geneettisiä yhtäläisyyksiä ja eroja ihmisten (http : //HapMap.ncbi.nlm.nih.gov/). Vain HapMap näytteitä eurooppalaista alkuperää käytettiin minimoimaan etninen ero NCI-60 näytettä. Yhteensä 59 syöpäsolun linjat ja 30 normaalia HapMap CEU trio perheet (30 lasta (nuori) +60 vanhemmat (aikuinen)) genotyyppi kanssa Affymetrix 500 K SNP array analysoitiin. Genotyyppi puhelut tehtiin käyttämällä Affymetrix Työkone (APT) (Linux, versio 1.12.0) käyttäen BRLMM algoritmia (https://media.affymetrix.com/support/technical/whitepapers/brlmm_whitepaper.pdf) at oletuksena luotettavuustasolla ( = 0,5). Keskimääräinen ”NoCall” korko on 4,2% NCI-60 ja 0,5% vuonna HapMap näytteistä.

Tunnista ajot homotsygootista (ROH), ROH taajuus (ROHF) ja Hemizygous poisto taajuus (HDF) B

Olemassa tutkimuksia ensisijaisesti tunnistaa ROH liikuttamalla vakiokokoiseen ikkuna pitkin SNP genotyyppiä ja havaitsemaan pitkä venytys Homotsygoottien. Haittoja tämän järjestelmän ovat 1) ei ole standardoitu kriteerit kutsumiseen ROH, 2) eri asetukset ikkunan koon, homotsygoottinen SNP numero, majoitusta genotyypin virheestä tai homozygoottien venyttää pituus kynnys voi merkittävästi vaikuttaa tulokseen [15]. Puolueellisuuden välttämiseksi, jotka voivat johtua epäasianmukaisesti valittu kriteerit, ROH nykyisessä tutkimuksessa oli havaittu ensisijassa perus- Hidden-Markov Model (HMM) ehdottamaa menettelyä Beroukhim R.

et al.

[16]. Vaikka vielä mielivaltainen, HMM on vähemmän herkkä lomassa hetero- että se seuraa tilan muutoksen välillä matala ja korkea heterotsygoottisuustesti hinnat. Vaikka HMM oli ensisijaisesti käytettiin tunnistamaan Loh, sen toimintaperiaate tekee sovellettavissa ROH havaitsemiseen. Sijoittamalla asentoon, jossa siirtyminen todennäköisyys on suurempi kuin tietty kynnys, HMM erottaa ROH normaalista heterotsygoottisuustesti alueilla. Basic-HMM menettelyn saatavilla dChip ohjelmiston (versio 2010/01) [17] käytettiin analysoivat oletusasetuksilla. SNP merkinnät Human genomista rakentaa 19 käytettiin. Lisäksi HMM-algoritmia, myös käytetty Plink (versio 1.07) (https://pngu.mgh.harvard.edu/purcell/plink/) [18] (perustuen kiinteä koko ikkunan) vaihtoehtona tapa havaita ROH. Käytetyt parametrit Plink tarjotaan (taulukko S5).

ROH taajuus (ROHF) määritellään osuus näytteiden ROH kullekin SNP lokuksen. Voit vähentää taustakohinaa ROHF laskelmassa, ROHF vuonna FRA alueilla lasketaan ottamalla keskiarvot ylemmän 95

persentiili ROHF on ± 5 Mb alue.

Kopioi numero vaihtelu laskettiin mukaan pennCNV [ ,,,0],19], joka antaa kokonaisluku kopiomäärä arvio. Kopiomäärä tietoja käytettiin laskettaessa hemizygous poisto taajuus (HDF), joka määritellään suhteessa näytteiden vain 1 kopio alleelin kullekin SNP lokuksen. Keskimäärin SNP kanssa hemizygous poisto on noin 25000 (5% SNP 500 K array). Suurin HDF on 0.24 NCI-60 solulinjoissa.

miRNA ja FRA tietokanta

Tietoa 1049 miRNA saatiin miRBase www.miRNAbase.org (versio 16) [20]. Kun jätetään kirjaa sijaitsee kromosomissa X ja Y, 955 miRNA kirjaa olivat mukana nykyisen analyysiin. FRA tiedot saatiin HUGO Gene nimikkeistön komitea (HGNC) www.genenames.org/cgi-bin/hgnc_stats.pl (Viimeisin päivitys 11/09/10). Täysin 111 Korkotermiinisopimukset sijaitsee autosomeiksi olivat mukana nykyisen analyysiin. Koska vain Korkotermiinisopimukset ”sytogeneettinen sijainti on saatavissa muunsimme näitä kantoja genomista koordinaatteja seurata. Tietokanta kattaa 42574 geeni kirjaa (saatu NCBI Entrez Gene tietokanta) sekä sytogeneettisen ja genomin sijainti käytettiin kartta genomisen sijainnin korkotermiinisopimusten. Tämän seurauksena vähintään genomista alku ja suurin genomista ääriasentojen käytettiin edustamaan FRA alueella, ja keskiarvo käytettiin edustamaan FRA sijainti (kuten merkitty 4

th bar kuvassa 1). Kunkin FRA, me katsotaan, joka perustuu rekombinaatioaste alle 0,5, että ± 5 Mb voidaan käyttää maksimietäisyys etsiessämme FRA liittyviä genomista muuttuu. Olemme myös vähentäneet alueen alaspäin ± 1 Mb analysoitaessa miRNA-FRA suhdetta.

punainen nuolet oikealle ilmaisevat FRA keskimääräinen ylempi 95

persentiilin ROHF suurempi kuin 0,5 on ± 5 Mb läheisyydessä . Red tähdellä osoittavat korkea ROHF bändejä (keskiarvo ylempi 95

persentiilin ROHF 0,6), ilman FRA in ± 5 Mb läheisyydessä. Harvinaiset Korkotermiinisopimukset on merkitty punaisella värillä. Erot osien kromosomien (esimerkiksi 130 Mb nukleotidin kromosomi 1) sisältävät centromere. Yläosa vastaa

p

käsivarsi, ja pohjaosan vastaa

q

käsivarteen.

Tilastollinen analyysi

ROHF korrelaatiokertoimet (taulukko 1 12

nnen sarakkeen) välillä NCI-60 ja HapMap näytteet saatiin säätämisen jälkeen SNP tiheyden ja HDF. Korrelaatio P-arvot olivat edelleen säätää Bonferroni korjausta.

Aikuisille ja nuoret alaryhmien ovat erilaisia ​​otoskoko (

N

aikuinen = 60,

N

nuori = 30), mikä suora vertailu niiden ROHF olisi epätarkoituksenmukaista (harkita SNP jossa vain yksi aikuinen ja nolla nuori on ROH). Eliminoimiseksi bias olemme kutistunut aikuisten määrä 30 yksityisille kuin tarpeeton uusien näytteiden. 1000 satunnainen aikuinen aineistot ovat kertyneet. ROHF laskettiin kullekin aineisto. Kunkin lokuksen keskiarvo käytettiin edustamaan aikuisen ROHF, jota verrattiin nuorten ROHF määrittää tilastollinen merkitsevyys (Studentin t-testi, jota seuraa Bonferroni korjaus). Nollahypoteesi on, että ei ole merkittävää eroa ROHF välillä aikuisten ja nuorten. Arvioida testin suorituskyky, myös laskettu osuus aineistojen positiivista ROHF

ero (= ROHF

aikuisiän ROHF

nuori) keskuudessa aineistoja, jotka osoittavat merkittävää eroa aikuisten ja nuorten.

Pathway analyysi tehtiin valitsemalla SNP kanssa ROHF ero sijoittui kärkeen 5000 (ROHF

JM = 0,59), 10000 (0,54), 15000 (0,51), 20000 (0,49), ja 25000 (0,47) väliin NCI- 60 ja HapMap näytteen välillä sekä HapMap aikuisten ja nuorten alaryhmiä. SNP valitaan soveltamalla näitä eri raja asetuksia analysoitiin GeneGO sivuston (GeneGO Inc.) raportoimaan väyliä rikastettu merkittäviä SNP.

Jotta aiheuttama harha sukupuolikromosomeiksi, sekä kromosomi X ja Y jätettiin nykyisestä analyysi. Kaikki analyysit tehtiin käyttäen R versio 2.10.0 Unix-ympäristössä.

Tulokset

ROH NCI-60 ja HapMap näytteet

Kuvio 1 havainnollistaa ROHF keskuudessa NCI-60 ja HapMap näytteitä, sekä fyysinen sijainti miRNA ja FRA sivustoja. Keskimääräinen ROHF on 0,32 varten NCI-60, ja 0,03 varten HapMap näytteitä (taulukko 1). Yleensä me tarkkailla massiivinen ROH tapahtumia eri puolilla koko genomin varten NCI-60 solulinjoissa. Kromosomit 9p, 13q, ja 17p on korkein taso ROH, jossa keskimääräinen ROHF ollessa 0,60, 0,51, ja 0,57, tässä järjestyksessä. Samassa kromosomissa alueilla lisääntynyt ROHF NCI-60 havaittiin esiintyvän HapMap ei-syöpä näytteet, mutta alemmalla ROHF (kuvio 1). Merkittävät korrelaatiot NCI-60 ja HapMap ROHF havaittiin kaikissa kromosomeissa ennen ja jälkeen säätö SNP tiheyden ja HDF (taulukko 1, 12

nnen sarakkeen). Samanlaisia ​​kuvioita havaittiin käyttämällä Plink laskea ROH (tuloksia ei ole esitetty). Olemme myös analysoineet HapMap CEPH Affymetrix 100 K array ja niiden on todettu ROHF kuvio sama kuin 500 K array (tuloksia ei esitetty), mikä osoittaa, että havaitut kaavat ovat riippumattomia alustan käytetään genotyypin sekä sovelluksen käytetään laskemaan RoHS . Epäillä, että alueilla, joilla korkeampi ROHF Terveillä tilassa on vahvempi ROHF korrelaatiota NCI-60 ja HapMap näytteitä, haimme portaittain nousevaa sulku on SNP mukaan niiden ROHF tasot HapMap näytteissä. Tulokset osoittavat asteittainen suureneminen korrelaatiokerroin 0,34-0,5 cutoff kasvaa 0,1 0,95 quantile (kuva S1). Tämä osoittaa, että alueet, joilla on olemassa olevia ROH terveillä tilassa ovat todennäköisesti korkeampi ROHF syöpäsoluissa. Olemme myös analysoineet HapMap trios mukaan asemansa aikuisten tai nuorten (yksityiskohtainen ikä tietoja ei ole saatavilla, joten vain aikuinen /nuori kerrostuneisuus käytetään). Sekä pariksi ja un-pariksi t-testi osoitti merkittäviä ROHF eroja aikuisten ja nuorten alaryhmiin (p 1.1E-10 jälkeen Bonferroni säätö), keskimäärin 0,06% korkeampi ROHF aikuisilla alaryhmä koko genomin (3,36% nuorilla, 3,42 % aikuisilla). Niistä 1000 satunnaisesti aikuinen aineistot (seuraava Suluissa ovat by Plink vähennys), 662 (833) on ROHF

JM 0 ja 747 (743) on P 10

-7 (P 0,05 jälkeen Bonferroni säätö, kaksisuuntainen opiskelija t-testi). Niistä 747 (743) mittausmuistien merkitys, 552 (686) on ROHF

JM 0. Tämä on yhtä kuin osuus 73,9% (92,3%).

ROHF ja korkotermiinisopimusten

Emme havainneet selkeä suhde FRA ja ROHF koko genomin mittakaavassa Niillä negatiivinen korrelaatio NCI-60, ja positiivinen korrelaatio on HapMap näytteissä. Niiden korrelaatiot eri kromosomeissa osoittavat myös eri suuntiin (taulukko 1). Tästä huolimatta epäselvä suhde, me todellakin havaittu yhteistyössä esiintyminen useiden korkean ROHF bändejä kanssa FRA. Niistä 111 tunnustettu korkotermiinisopimusten on 30 bändejä, joiden keskimääräinen ylempi 95

persentiilin ROHF yli 0,5 (1,64 keskihajonnan yläpuolella tarkoittaa ROHF) läheisyydessä korkotermiinisopimusten (taulukko 2, 4

nnen sarakkeen). Näiden Korkotermiinisopimukset näemme selkeitä ROH bändejä joukossa HapMap näytteet, ja myös yksi NCI-60 näytettä (korkeammat ROHFs) samassa fyysisen sijainnin. Lisäksi 4 FRAt olla vähintään 0,5 ROHF ero NCI-60 ja HapMap näytteet (taulukko 2, 6

nnen sarakkeen, esitetty punaisella). Johtuen laskennallisen samankaltaisuuden ROH ja LOH, vertasimme ROHF aiemmin raportoitu LOH taajuuden ympärillä FRA. For FRA16D [21], [22], FRA7G [23] ja useita muita korkotermiinisopimusten jotka raportoitiin aiemmin on LOH läheisyydessä, samankaltaisia ​​löydöksiä havaittiin myös tietomme. Solulinja erityinen analyysi osoitti 50% ROHF munuaisten syövän solulinjoissa FRA3B, ja 57,1% vuonna munasarjojen at FRA6E, joka on lähellä raportoitu arvo 69% vuonna munuaissolusyövässä varten FRA3B [24], ja 72% vuonna munasarjasyöpä for FRA6E [25].

Useat korkea ROHF bändejä ei ole hyväksyttyjä FRA niiden läheisyydessä. Taulukossa 3 esitetään yhteensä kahdeksan top ROH bändejä keskimääräinen top 95

persentiilin ROHF vaihtelevat 0,551-+0,879 mutta ei tunnustettu FRA lähellä. Bändit on lisäksi merkitty punaisella tähdellä kuviossa 1. Kaksi näistä ROH bändejä sijaitsevat kromosomissa 16 centromere. Luettelo geenien sijaitsevat näissä ROH bändit on saatavana taulukossa S1. Toisaalta, havaitsimme, että 81 pois 111 korkotermiinisopimusten ei ole kytketty merkittäviä ROHF korkeus lähialueilla (taulukko S2).

ROHF ja miRNA

Calin G.A.

et al.

[12] ehdotti Mahdollinen yhteys FRA ja miRNA sijainti (ilmaantuvuus 186 miRNA geenien ± 1 Mb korkotermiinisopimusten on 13 (suhde = 0,07)). Saadakseen kattavan kuvan välisiä suhteita FRA miRNA ja ROH juovia, me sisällyttäneet miRNA tiedot tässä tutkimuksessa. Niistä 955 miRNA tutkittu Tutkimuksessamme 63 oli ± 1 Mb valikoiman FRA paikoissa (ratio = 0,066). Tämä määrä kasvoi 334 jälkeen laajenee ± 5 Mb alue (ratio = 0,35). Pearsonin korrelaatio tarkastelu ei yhdistyksen välillä miRNA sijainti (± 1 M-alue) ja ROHF tasot (kuvio 1, p 0,05, kun Bonferroni korjaus). Lisäksi olemme tutkineet yhteistyössä esiintyminen miRNA ja FRA kanssa ROHF korkeus. Vuonna ± 5 Mb läheisyydessä korkotermiinisopimusten kanssa ROHFs yli 0,5, keskimäärin miRNA on 3,30. Tämä numero on 2.94 ja FRA läheisten ROHFs pienempi kuin 0,5.

Pathway Analysis

Analysoimme SNP yläreuna ROHF eroja (katso tilastollisen analyysin jakso yksityiskohta) välillä aikuisten ja nuorten alaryhmiä, välillä sekä NCI-60 ja HapMap näytteet (kuvio S2). Aikuisen kuin nuorilla alaryhmä, korkeimmilla sijoilla prosessi on kemotaksista prosessi (kuva 2). Geenit läsnä tässä luokassa on merkitty kiinteillä punaiset ympyrät kuvassa 2, ja esitetty taulukossa S3. Jotta NCI-60 vastaan ​​HapMap näytteet, alkuun sijoittui prosessi on G1_S solusyklin prosessin (kuvio S3 ja taulukko S4), joka osoittaa muutoksen useita tunnettuja onkogeenien, kuten P53 ja LATS2. Näiden kahden geenin näemme ROHF nousua peräti 61% ja 50% NCI-60 verrattuna HapMap näytteitä.

Pathway analyysi SNP huippuluokan ROHF eroa aikuisten ja nuorten alaryhmien esittävät osallistumista kemotaksista prosessi. Punainen kiinteä ympyrät osoittavat geenejä, jotka kattavat SNP top muutos (ks tilastosivuja lisätietoja).

Keskustelu

Opiskelu prokaryooteissa ja eukaryooteissa [3] – [5] osoittavat, että korkea samankaltaisuus genomialuetta voi aiheuttaa homologisen rekombinaation, joka on ehdotettu syy LOH nisäkkään solussa [6], ja on monimutkainen tehtävä genomisen vakauden [7], [8]. Tässä tutkimuksessa olemme kuulustelleet sekvenssin samankaltaisuus ilmaisemalla ROH tilan 500 K levyjärjestelmän perus-HMM mallia sekä Plink ROH moduuli. Analyysi NCI-60-syöpäsolulinjoista ja HapMap trios osoittavat erittäin samankaltaisia ​​ROH kuviot (kuvio 1), jotka eroavat vain voimaa. Nykyinen havainto osoittaa, että massiivinen ROH havaittu syöpäsoluissa voisi olla jatke alempien tasojen ROH terveillä soluissa. Pidämme nykyinen havainto on laajasti sovellettavissa useista syistä. Ensinnäkin, esillä oleva tutkimus perustuu 60 eri syöpäsolulinjasta, joka jättää mahdolliset aiheuttama harha ainutlaatuinen geneettinen konstrukti tietyn tyyppisen syövän. Toiseksi sijaan käyttämällä potilaan sovitetun kontrolli (ituradan) DNA-näytteet hankitaan muuta kuin kasvainkudoksen, tapaukset ja kontrollit ovat täysin un-haun. Niinpä niiden samankaltaisuus ROH rakenteessa ei johdu läsnäolo sama geneettinen tausta, ja voi heijastaa enemmän yleiskuntoa ihmisen genomin. Lopuksi NCI-60 solulinjoja käytetään nykyisen SNP erilaisia ​​analyysi on jakolukuun alle 30 [26]. Tämän pitäisi minimoida mahdollinen vaikutus kulttuurin aiheuttama genomisen muutos [27]. Toisaalta, havaitsimme, että aikuisten alaryhmä on korkeampi ROH kuin nuorilla vuonna HapMap valkoihoinen trios (p 1.1E-10 jälkeen tiukat Bonferronin säätö). Koska 1) täsmälleen sama HMM mallia parametreja käytetään kutsua ROH itsenäisesti aikuis- ja nuorten alaryhmiä, ja 2) se on perusteeton oletuksen, että nuorten pitäisi syntyessään alhaisempi ROH tasolla kuin aikuisilla, meidän on hyväksyttävä vaihtoehtoinen hypoteesi ja ehdottaa, että jatkuva ROH tapahtui aikuisten alkaen ajankohtana oman zygotes muodostamisen johdosta zygotes muodostumista lapsen. Mainitsemisen arvoista on se, että solulinjat sijaan alkuperäinen lymfosyytin DNA: ta käytettiin HapMap SNP erilaisia ​​analyysi. Siten ei voida sulkea pois, että havaittu ero voisi johtua kulttuuri aiheuttama mutaatio tai erilainen siirrostusjärjestysluku. Kuitenkin nykyinen havainto on yhtäpitävä raportoitu korkeampi LOH vanhoissa soluissa malliorganismien [28]. Samanlaisia ​​havainto tehtiin myös ihmisen by Moragoda

et al.

[29], joka on kuvattu ikään liittyvä mahalaukun limakalvon LOH keskuudessa terveitä yli 60-vuoden iässä. Tästä huolimatta tarvitaan enemmän tutkimuksia selvittämään, onko ROH tasoero havaittu tutkimuksessamme on seurausta ikääntymisen, sairauksien tai epigeneettiset tekijät.

Tuloksemme osoittavat joitakin co-esiintymiseen korkotermiinisopimusten ja korkea ROHF bändi samassa genomin alueella. Tämä havainto on yhtäpitävä aikaisempien havaintojen tehty joissain genomiikan alueilla [21], [23]. Ehdotettiin, että AT-rikas luonne FRA sekvenssit saattavat antaa heille hyvin vaihteleva luonto [30] – [32]. Joillekin korkotermiinisopimusten meidän tiedot eivät toistamaan korkea ROHF bändi kuten historialliset tutkimukset yhteen caner tyyppiä. Yksi mahdollinen selitys on, että kyky korkotermiinisopimusten aiheuttavan ROH on erilainen eri puolilla syöpätyyppejä. Koska inter-kudos ROH samankaltaisuus heatmap osoittaa ainutlaatuinen malli ROH useissa syöpäkudoksessa tyyppejä (kuva S4), mikä luultavasti vain FRA joka voi aiheuttaa ROH eri solulinjojen näyttää yhdessä korkea ROHF. Ei kuitenkaan selkeää korrelaatiota voitiin havaittu genominlaajuisia tason välillä FRA ja korkea ROHF. Tämä viittaa siihen, että vaikka FRA voi olla tärkeä rooli ROH muodostumista, se ei ole ainoa syy ROH muodostumista. Enemmän kiinnostavaa, kun verrataan NCI-60 HapMap näytteitä, ero ROHF havaittiin pienempi FRA alueilla kuin muilla FRA alueilla. Nämä havainnot voivat liittyä epätäydellisyydestä nykyisen FRA tietokannasta, tai voisi luulla, että FRA voisi suojata ROH. Jälkimmäisessä tapauksessa FRA voi toimia korjaus paikka palauttamista vahingossa väärin eriytyneet kromatidipoikkeavuuksiin mitoosin aikana.

Pathway analyysi SNP suuremmalla ROHF aikuisten kuin nuorilla alaryhmiä syytöksiä muutosta kemotaksista liittyviä geenejä. Geenit, jossa nämä SNP esiintyy on merkitty kiinteiden punaiset ympyrät kuvassa 2. Tällä hetkellä ei ole selvää, miten ROH voi laadullisesti /määrällisesti vaikuttaa näiden geenien. Tämä havainto on sopusoinnussa etenemistä etäpesäkekasvainten solujen kohti korkeampia kemotaksista kyky [33] – [35], joka korreloi niiden mahdollisista loukkauksista, intravasation, ja etäpesäkkeiden ja vastaa vetovoima karsinoomasoluja verisuonten . Suurin osa identifioitujen geenien tässä, mukaan lukien, mutta ei rajoittuen CCR1 [36], CCR2 [37], CCR3 [38], ENA78 [39], GPCR [40], GRO1 [41], GRO2 /GRO3 [42], IP10 [43], IL-8 [44], NAP-2 [45], PF-4 [46] on äskettäin osoitettu liittyvän etenemistä eri syöpätyyppien. Oletamme, että nämä geenit saattavat osittain selittää oncogenesis etenemisessä matalasta ROHF terveillä solussa korkea ROHF syövän tilassa. Toisaalta, analyysi SNP korkea ROHF erot NCI-60 ja HapMap näytteet osoittavat muutoksen solukierron ja kääntämisen aloittamista liittyviä prosessi, joka voisi aiheutua etenemistä normaalien solujen syöpäsoluja kohti itsenäisyyttä ja nopeammin replikointi. Niinpä nämä koulutusjakson analyysitulokset voi esittää useita muutoksia johtaa kasvaimen synnyssä. Kuitenkin lisänäyttöä tarvitaan edelleen täyttämään kuilua muutoksia geenien kemotaksista ja solusyklin prosessi, ja puhkeamista syövän synnyn.

suuri määrä ROH alueita löytyy NCI-60 syöpäsolujen linjojen , ja sen merkittävistä yhdessä HapMap näytteiden ehdottaa elintärkeä assosiaatiosta ROH tapahtumia neoplastisten etenemiseen. Tärkeää on, että havainto korkeampien ROHF aikuisilla kuin nuorilla, ja osallistuminen onkopsykologista liittyvien kemotaksista geenit voivat antaa vihjeen ymmärtää korkeamman syövän esiintyvyys ikäihmisten. Yhdessä nämä havainnot merkitsevät, että merkittävä kasvu homozygoottien syöpäsoluissa voisi olla etenemistä muutoksista alkoi varhain terve tila. Lisätutkimuksia on välinen syy-yhteys ROH ja syövän on tehdä varjostaa valoa johtavien mekanismien korkea ROH.

tukeminen Information

Kuva S1.

NCI-60 /HapMap ROHF korrelaatio genomisten alueiden eri HapMap ROHF. Juoni näkyy lisääntyminen NCI-60 /HapMap ROHF korrelaatiokerroin (vasen akseli, +0,34-,5) ja NCI-60 ROHF (oikea akseli, +0,33-+0,44) in genomialuetta kohonneeseen ROHF (peräisin 0,1 0,95 quantile) in HapMap näytteissä.

doi: 10,1371 /journal.pone.0031628.s001

(TIF) B Kuva S2.

valmistukseen liittyvät prosessit SNP Top ROHF eroja. Prosessien SNP Top ROHF ero) aikuisten ja nuorten alaryhmiä, ja b) NCI-60 ja HapMap näytteitä (ks tilastosivuja lisätietoja).

Doi: 10,1371 /journal.pone.0031628.s002

(TIF) B Kuva S3.

Cell cycle G1_S vaiheessa. Pathway analyysi SNP huippuluokan ROHF ero NCI-60 ja HapMap esittävät osallistumista Cell cycle G1_S vaihe. Punainen kiinteä ympyrät osoittavat geenejä, jotka kattavat SNP top muutos (ks tilastosivuja lisätietoja).

Doi: 10,1371 /journal.pone.0031628.s003

(TIF) B Kuva S4.

Pair viisasta ROH samankaltaisuutta. a) sisäinen kudos, b) Inter solulinja (ryhmittely perustuu pareittain ROH yhtäläisyyksiä), ja c) Inter kudos pareittain ROH samankaltaisuutta NCI-60 syöpäsolulinjoja

doi: 10,1371 /journal.pone.0031628 .s004

(TIF) B Taulukko S1.

Geenit High ROHF bändejä ilman perusoikeusviraston ± 5 Mb läheisyydessä (Alueet tunnistettu taulukko 3).

doi: 10,1371 /journal.pone.0031628.s005

(XLS) B Taulukko S2.

keskiarvo ylempi 95. prosenttipiste ROHF ja useita miR geenien noin FRA.

doi: 10,1371 /journal.pone.0031628.s006

(XLS) B Taulukko S3.

Geenit kanssa ROHF korkeus vanhempien mukana kemotaksista prosessiin (Kuvassa 2).

doi: 10,1371 /journal.pone.0031628.s007

(XLS) B Taulukko S4.

Geenit korkea ROHF ero NCI-60 ja HapMap osallistuvat solusyklin G1_S prosessi.

doi: 10,1371 /journal.pone.0031628.s008

(XLS) B Taulukko S5.

Plink ROH moduuli parametrien asetus.

doi: 10,1371 /journal.pone.0031628.s009

(XLS) B