Krooninen sairaus

tiivistelmä

Vaikka toistuvia somaattiset mutaatiot silmukoinnin kerroin

U2AF1

(myös tiedossa kuten

U2AF35

) on havaittu useita syöpätyyppejä, näiden vaikutukset mutaatioiden syöpä transcriptome ole vielä täysin selvitetty. Täällä tunnistimme liittämiseen muutoksiin liittyy

U2AF1

mutaatioita, erillisten syöpään DNA ja RNA sekvensointi tietoja Cancer Genome Atlas (TCGA). Käyttäen RNA-Seq tietoja 182 keuhkojen adenokarsinooman ja 167 akuutin myeloidileukemiat (AML), jossa

U2AF1

on somaattisesti mutatoitunut 3-4%: ssa tapauksista, tunnistimme 131 ja 369 liittämiseen muutoksia vastaavasti, jotka olivat merkitsevästi yhteydessä

U2AF1

mutaatio. Näistä 30 liittämiseen muutokset olivat tilastollisesti merkitseviä sekä keuhkojen adenokarsinooma ja AML, joista kolme geenien Cancer Gene Census,

CTNNB1

,

CHCHD7

, ja

PICALM

. Solulinjakokeissa ilmentävät

U2AF1

S34F HeLa-soluissa ja 293T-soluissa edelleen tukea että nämä muuttuneet silmukointitapahtumilla johtuvat

U2AF1

mutaatio. Yhdenmukainen toiminta U2AF1 3 ’silmukoitumiskohta tunnustamista, huomasimme, että S34F /Y mutaatiot aiheuttavat mieltymys CAG yli UAG 3’ silmukointikohtaan sekvenssit. Se osoittaa, johdonmukaista vaikutukset

U2AF1

mutaatio silmukoinnin erillisiin syöpäsolutyyppien.

Citation: Brooks AN, Choi PS, de Waal L, Sharifnia T, Imielinski M, Saksena G, et al. (2014) Pan-Cancer analyysi transcriptome liittyvät muutokset Somaattiset mutaatiot

U2AF1

paljastaa yleisesti Altered silmukointitapahtumilla. PLoS ONE 9 (1): e87361. doi: 10,1371 /journal.pone.0087361

Editor: Gil Ast, Tel Avivin yliopisto, Israel

vastaanotettu: 28 kesäkuu 2013; Hyväksytty: 20 joulukuu 2013; Julkaistu: 31 tammikuu 2014

Copyright: © 2014 Brooks 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 tukivat National Institutes of Health Grant 5U24CA143867-03. ANB on Merck Fellow Damon Runyon Cancer Research Foundation (DRG-2138-12). JC tukena on American Cancer Society AstraZeneca Postdoctoral Fellowship. 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

Viime koko-exome sekvensointi tutkimuksissa on todettu toistuvia somaattisia mutaatioita silmukoinnin tekijöitä myelodysplastista oireyhtymää [1], krooninen lymfaattinen leukemia [2], akuutti myelooinen leukemia [3], rintasyövän [4], keuhkon adenokarsinooma [ ,,,0],5], ja uveal melanooma [6]. Monet näistä mutatoitujen liitos tekijät ovat haara piste tai 3 ’silmukoitumiskohta tunnustamista tekijät (esim

SF3B1

ja

U2AF1

) ja osallistuvat säännellään intronin poistamisen pre-mRNA. 3 ’silmukoitumiskohta tunnustamista kompleksi koostuu U2AF1 ja U2AF2 (tunnetaan myös U2AF65), jossa U2AF1 on tärkeää tunnustaa AG 3’ silmukointikohdista [7] ja U2AF2 tunnistaa polypyrimidiinijuosteen ylävirtaan AG [8 ].

U2AF1

on raportoitu olevan merkittäviä hotspot mutaatiot aminohappoasemassa 34 myelodysplastista oireyhtymää [1], keuhkojen adenokarsinoomat [5], ja AML [3].

U2AF1

mutaatioita yhteistyössä esiintyä mutaatioita tunnetuissa kuljettaja onkogeenien keuhkoadenokarsinooma [5] ja se on vielä epäselvää, nämä mutaatiot ovat onkogeenisesti muuttamassa. Edelleen selvittämiseksi ydin vaikutukset

U2AF1

mutaatioiden syövän biologian, pyrittiin tunnistamaan yhteisiä transcriptome muutoksiin liittyy

U2AF1

mutaatioita erillisiä syöpätyyppeihin.

Tulokset

Somaattiset mutaatiot

U2AF1

poikki 12 syöpätyyppeihin

tarkastella transcriptome muutoksia, jotka liittyvät

U2AF1

mutaatioita eri syöpätyyppejä, käytimme Cancer Genome Atlas ( TCGA) tiedot, jotka tarjoavat sekä somaattisia mutaatioita DNA-tasolla ja suurikapasiteettisten sekvensointi mRNA (RNA-Seq) samalla yksittäisiä yksilöitä useissa syöpätyyppeihin. Käyttämällä saatavilla olevat tiedot 12 TCGA syövän tyypit [9], tunnistimme syöpä kätkeminen somaattiset mutaatiot

U2AF1

. Across 2979 syövän näytteitä sekä koko-exome sekvensointi ja RNA-Seq, 26 oli missensemutaatioita in

U2AF1

-17 aminohappoasemassa 34 (taulukko S1 asiakirjassa S1, kuva 1).

U2AF1

S34F mutaatioita todettiin kahdeksalla keuhkojen adenokarsinoomat (4%), neljä AML näytettä (2%), kaksi kohdun limakalvon karsinoomat (1%), ja yksi virtsarakon syöpä näyte (1%). Oli myös kaksi

U2AF1

S34Y AML näytteet (1%).

U2AF1

oli kuitenkin merkittävästi mutatoitunut molemmissa keuhkoissa adenokarsinooman [5] ja AML [3]; kuitenkaan ole merkittävästi mutatoitunut endometriumin karsinoomia [10], todennäköisesti johtuu matalien taajuuksien tämän syöpätyypin. Lisäksi S34F /Y mutaatioita, kahdeksan muuta somaattiset mutaatiot havaittiin

U2AF1

. Tunnistaa transcriptome muutoksiin liittyy

U2AF1

mutaatio, keskityimme keuhkoadenokarsinooma ja AML koska nämä syöpätyyppeihin on korkeampi taajuus mutaatioiden ja siten olisi enemmän valtaa havaittu tilastollisesti merkittäviä muutoksia, jotka liittyvät mutaatio ja valvontaa varten erot kudoksen alkuperän. S34F ja S34Y mutaatiot johtavat aromaattisia aminohappoja; Siksi pidämme S34F ja S34Y mutaatioiden toiminnallisesti samanlaisia.

(A) edustus somaattisten mutaatioiden

U2AF1

havaittiin kaikilla 12 TCGA syöpätyyppeihin [9]. Viisi syöpätyyppeihin ollut somaattiset mutaatiot

U2AF1

. Aminohappoasemia on osoitettu. Zn, sinkki sormi; UHM, U2AF homologia motiivi. (B) JuncBASE analyysi RNA-Seq yksilöityjen tietojen 131 ja 369 silmukointitapahtumilla merkittävästi erilailla saumattu keuhkojen adenokarsinooma ja AML yksilöitä joissa

U2AF1

S34F /Y mutaatioita, vastaavasti.

transcriptome muutokset liittyvät

U2AF1

S34F /Y mutaatiot keuhkoadenokarsinooma ja akuutti myelooinen leukemia

Käytimme JuncBASE [11] määrittämään vaihtoehtoisen silmukoinnin tapahtumia, joita on huomattavasti eri tavalla saumattu välillä

U2AF1

villityypin syöpänäytteissä ja

U2AF1

S34F /Y näytteitä. JuncBASE tunnistaa ja luokittelee muodot vaihtoehtoisen silmukoinnin (esim kasetti eksonin, vaihtoehto 5 ’liitoskohdat, vaihtoehto 3’ silmukointialueet), määrällisesti runsaasti sisällyttäminen tai poissulkeminen kunkin vaihtoehtoisen eksonin, laskee sitten ”prosentti saumattu in” (PSI ) arvo kullekin liittämiseen tapahtuma kussakin syövän näytteessä. Wilcoxonin-summa testi suoritettiin PSI arvojen syövät tai ilman

U2AF1

S34F /Y mutaatioiden tunnistamiseksi silmukointitapahtumilla jotka olivat merkittävästi erilaisia ​​ryhmien välillä. Kontrolloida kudoksen alkuperän, vertasimme

U2AF1

villin tyypin ja S34F /Y näytteet saman syövän tyyppiä.

U2AF1

S34F keuhkojen adenokarsinooman havaittiin kaikkien kolmen lauseke alatyyppiä (TCGA,

toimitettu

) ja

U2AF1

S34F /Y AML näytteet tapahtui viidellä French-America- British (FAB) AML alatyyppeihin [3]; Siksi emme lisäsäätöön alatyyppi. Somaattiset mutaatiot

U2AF1

on todettu olevan toisensa poissulkevia muiden liittämiseen tekijät [1], [3], [5], mikä viittaa siihen, että silmukointiyksikkövälitteiseen polku mutaatiot voivat olla samat toiminnalliset vaikutukset syövän synnyn. Poistaakseen potentiaaliset sekoittavien tekijöiden mutaatioista muista liittämiseen tekijöiden, etsimme erilaisesti saumattu tapahtumien välillä näytteiden kanssa

U2AF1

S34F /Y-mutaation ja näytteiden kätkeminen ei mutaatio pleissauksia faktorigeeni joka on aiemmin raportoitu merkittävästi muuttunut syövän (taulukot S1-S2 asiakirjassa S1).

käyttäen JuncBASE tunnistimme 131 ja 369 vaihtoehtoisia silmukointitapahtumia, joita on huomattavasti erilailla saumattu läsnäollessa

U2AF1

S34F /Y-mutaatio keuhkon adenokarsinooma ja AML (False Discovery Rate (FDR) 5%), tässä järjestyksessä. Lisäksi nämä silmukointitapahtumilla on 10%: n ero mediaani PSI syövistä ilman liittämiseen tekijä geenimutaatio ja syöpiä

U2AF1

S34F /Y mutaatioita (File S1-S3). Vertaamalla

U2AF1

S34F /Y-mutaation

U2AF1

villin tyypin näytteistä (joissakin mutaatiot muissa liittämiseen tekijöiden) tulokset olivat samanlaiset keuhkojen adenokarsinooma (TCGA,

toimitettu

) ja AML (File S4). JuncBASE kvantifiointi

U2AF1

S34F /Y-liittyvä silmukointitapahtumilla AML oli yhdenmukainen analyysi

U2AF1

mutaatioita 20 AML näytteissä [12] (r

2 = 0,84, kuva S1 asiakirjassa S1).

Koska sekä positiivinen ja negatiivinen kontrolli tähän analyysiin, vertasimme 10 keuhkoadenokarsinooma näytteitä

MET

eksonin 14 silmukointikohtamutaatio tai poistamista kaikkien muiden keuhkoadenokarsinooma näytteitä etsiä merkittäviä ero liitos kahden ryhmän välillä.

MET

eksoni 14 muutokset tapahtuvat samalla taajuudella kuin

U2AF1

mutaatioita keuhkoadenokarsinooma (TCGA,

toimitettu

). Tämä analyysi toimii positiivisena kontrollina, koska suurin osa liittyy vahvasti ero silmukoinnin tapauksessa pitäisi olla

MET

eksonissa 14. Tämä analyysi toimii myös negatiivinen kontrolli, koska muutokset ei odoteta aiheuttavan maailmanlaajuisia muutoksia silmukoinnin jälkeen mutaatiot tapahtuvat

cis

LINJASÄÄTÖVENTTIILIT silmukointikohtaan muutoksia. Todellakin, JuncBASE analyysi vain tunnistaa silmukointi

MET

eksonin 14 merkittävästi differentiaalisesti saumattu kanssa ero PSI 10%.

Ylimääräisenä ohjaus tunnistimme vaihtoehtoisen silmukoinnin tapahtumia merkitsevästi yhteydessä jossa

STAG2

mutaatiot keuhkoadenokarsinooma ja AML, kuten

STAG2

ei odoteta olevan liitos säädin ja se on mutatoitunut vastaavassa usein sekä syövän tyyppejä. Vain yksi liitos tapahtuma merkitsevästi yhteydessä

STAG2

mutaatio keuhkoadenokarsinooma eikä yhtään AML.

Samanlaisia ​​mitä havaittiin kattavan luonnehdinta keuhkoadenokarsinooma (TCGA,

toimitettu

), silmukointitapahtumien liittyy

U2AF1

S34F mutaatioita AML osoittavat myös rikastumista kasetin eksonit ja vaihtoehtoisten 3 ’silmukointikohdista (kuvio 1 B). Emme tarkkailla laajaa vaikutuksia intronin retention, jonka uskotaan esiintyvän, kun läsnä on silmukointiyksikkövälitteiseen mutaatio. Jos

U2AF1

mutaatiot aiheuttavat monia intronit voidaan silmukoimattoman, ehkä se ei ole johdonmukaisesti ja niissä tapauksissa tyhjennetään pois nonsense-välitteisen hajoaminen (NMD). Onko kasetti eksoni ja 3 ’silmukoitumiskohta bias on yleinen piirre vaihtoehtoisen silmukoinnin näissä syöpätyypeissä tai erityisiä liittämiseen muuttanut

U2AF1

mutaatio, tunnistimme osuudet kunkin vaihtoehtoisen silmukoinnin tapahtuma top 10% pisimmälle vaihteleva silmukointitapahtumilla keuhkojen adenokarsinooman ilman liitos tekijä mutaatioita (kuva S2 asiakirjassa S1).

U2AF1

S34F /Y syövät mieluiten näytteille muutoksia kasettiin eksonissa ja 3 ’silmukointikohdissa verrattuna joukko erittäin vaihteleva silmukointitapahtumilla (khiin neliö testi, P = 6.6e-26).

Vaikka liitos muutoksia, jotka liittyvät

U2AF1

S34F /Y mutaatio näissä syövän yksilöitä, on epäselvää, jos liitoksen muutokset johtuvat mutaatio tai jos on tuntemattomia genomista muutoksia, jotka ovat myös korreloi silmukoinnin muutokset. Arvioida edelleen välisen suhteen liitoksen muutokset ja

U2AF1

S34F mutaatioita, olemme analysoineet aiemmin julkaistu RNA-sekvenssi tietoja verrataan ektooppinen ilmentyminen

U2AF1

S34F tai

U2AF1

villin kirjoita ilmentyminen HeLa-soluissa [1]. JuncBASE analyysillä vertaamalla ei-induktio säätimet

U2AF1

villin tyypin tai

U2AF1

S34F induktio tunnistettiin 1221 ja 5399 merkittäviä liittämiseen muutoksia, vastaavasti (File S5 ja S6). Löydämme merkittävää päällekkäisyyttä 165 liitos muutosten yhteydessä induktion

U2AF1

S34F HeLa-soluissa ja silmukoinnin muutoksia ihmisen syövissä, joissa

U2AF1

S34F /Y mutaatioita (kuvio 2, Fisherin testiä, P 2.2e-16). Sen sijaan löydämme pienempi osa liitos muutosten yhteydessä

U2AF1

villityypin induktio olevan samanlaisia ​​muutoksia ihmisen syövissä (15/1221, Fisherin testiä, P = 0,72). Kaikkiaan 35%

U2AF1

S34F /Y liittyvät silmukoinnin havaitut muutokset keuhkon adenokarsinooma tai AML tukevat liitos aiheuttamat muutokset

U2AF1

S34F ilmentyminen HeLa-soluissa. Emme odota kaikki liittämiseen muutosten havaittiin HeLasoluista kokeissa silmukoinnin muutoksia tiedetään olevan yhteydessä riippuvaisia ​​(tarkistetaan [13]) ja

U2AF1

induktio aiheuttaa yli-ilmentyminen geenin [1], joka voi vaikuttaa silmukointiyksikkövälitteiseen kompleksin muodostumisen.

vertailu muutosten liittämiseen liittyy

U2AF1

somaattisen mutaation ihmisen syövissä ja

U2AF1

S34F induktio HeLa-soluissa.

U2AF1

S34F /Y edullisesti jatkosten CAG sijaan UAG 3 ’silmukoitumiskohta sekvenssit

U2AF1 on pienen alayksikön U2AF heterodimeerin, joka tunnistaa AG konsensus 3′ silmukointikohdista. Aiemmassa tutkimuksessa on, että tunnistetaan ero silmukoinnin 35 eksonien liittyy

U2AF1

mutaatio tunnistettiin sekvenssi allekirjoittamista 3 ’silmukointikohdista vaihtoehtoisen eksonien [12]. Koska merkittäviä muutoksia kasetti eksonit ja vaihtoehtoisten 3 ’silmukoitumiskohta liittyvät tapahtumat

U2AF1

S34F /Y mutaatio, tutkimme sarjoissa 3′ silmukointikohdista joita ensisijaisesti käytettiin

U2AF1

S34F /Y mutatoitunut syöpiä. Yksinkertaisuuden vuoksi vain tutkittava liitos muuttuu kahden vaihtoehtoisen 3 ’silmukointikohdissa.

Koska liitos tekijä sitoutuminen voi vaihdella liittämiseen aktivointia tai tukahduttamisen (tarkistetaan [14]), me katsoimme silmukointikohtaan perusteella eksoni osallisuus ja syrjäytyminen tapahtumia, erikseen. Vuodesta joukko

U2AF1

S34F /Y-liittyvä kasetti eksonit ja vaihtoehtoiset 3 ’silmukoitumiskohta muutokset AML, löysimme merkittävä bias kohti ohita eksonia (69% kasetin eksonit) tai käyttö enemmän distaalinen 3 ’silmukoitumiskohta (75% vaihtoehtoisten 3’ silmukointikohdista) (binomisen testi, P 1e-4, kuvio 3A). Löysimme samanlainen bias kohti eksonin ohittamisen ja distaalinen silmukointikohtaan käyttö

U2AF1

S34F liittyviä silmukointitapahtumilla keuhkon adenokarsinooma (kuva S3 asiakirjassa S1). Vertailun vuoksi tunnistimme vaihtoehtoisen silmukoinnin tapahtumia merkitsevästi yhteydessä

RBM10

mutaatio keuhkoadenokarsinooma (File S7). RNA sitovan proteiinin

RBM10

havaittiin olevan merkittävästi mutatoitunut keuhkojen adenokarsinooman toistuvat kehyksenvaihdon, hölynpölyä, tai silmukointikohtamutaatio [5]. Havaittu eksonin ohitus on nimenomaan

U2AF1

S34F liittyviä silmukointitapahtumilla kuin päinvastainen bias havaittavissa

RBM10

menettämisestä toiminto (LOF) -associated silmukointitapahtumilla (Kuva S4A-B asiakirjassa S1).

(A) osuus muuttunut kasetin eksonin ja vaihtoehtoiset 3 ’silmukoitumiskohta tapahtumia, jotka osoittavat eksonin ohittaminen versus eksonin osallisuutta. (B) Consensus jaksoryhmittymät tunnistettu proksimaalisessa (prox 3’ss) ja distaalisen 3 ’silmukointikohdista (acc 3’ss) eksonin ohittaminen tapahtumia. (C) Consensus jaksoryhmittymät proksimaaliseen ja distaalisen 3 ’silmukointikohdista eksonin osallisuutta tapahtumiin. Jatkaminen muutokset ilmaistaan ​​ja selityksin 3 ’silmukoitumiskohta valintoja jossa silmukoitumiskohta valinta on TAG vs. CAG tai TAG vs. AAG in (D) HeLa-solut + aiheuttama

U2AF1

S34F tai (E) HeLa-solut + aiheuttamaa

U2AF1

villityypin.

yhdenmukainen aiempien havaintojen [12], löysimme trinukleotidi konsensus TAG sekvenssin proksimaalisessa 3 ’silmukointikohdista ylihypättyjen kasetin eksonien. Lisäksi olemme myös tämän motiivin proksimaalisessa silmukointikohdista vaihtoehtoisten 3 ’silmukoitumiskohta tapahtumia

U2AF1

S34F /Y AML näytteistä (kuvio 3B). Lisäksi konsensus CAG jatkos sivuilla distaalisemmissa 3 ’silmukoitumiskohta havaitaan, jota ei ole aikaisemmin raportoitu (kuvio 3B). Samanlainen mieltymys CAG silmukointikohdista (alaikäisen AAG sekvenssi) yli TAG silmukointikohdista havaitaan eksonien edullisesti sisällytetty

U2AF1

S34F /Y AML näytteistä (kuvio 3C). Nämä etuoikeutetut Silmukointikohta jaksoryhmittymät eroavat silmukointikohtaan motiiveja havaittiin lähellä läheisten ja etäisten 3 ’silmukointikohdista valvonnan vaihtoehtoisen silmukoinnin tapahtumia (kuvio S4C asiakirjassa S1, Wilcoxonin-sum test, FDR 95%).

on silmiinpistävää, näemme samassa järjestyksessä mieltymykset kasetti eksonissa ja vaihtoehtoisten 3 ’silmukoitumiskohta muutokset

U2AF1

S34F keuhkojen adenokarsinooman (kuva S3 asiakirjassa S1) ja HeLa-soluissa transdusoitiin

U2AF1

S34F mutantti konstruktioita (Kuva S5a-B Document S1). Lisäksi emme näe tätä konsensusta 3 ’silmukoitumiskohta järjestyksessä

RBM10

LOF liittyvää silmukoinnin keuhkoadenokarsinooma (Kuva S4A-B Document S1) eikä silmukoinnin muutoksia HeLa-soluissa transdusoitiin villityypin

U2AF1

(Kuva S5c-D Document S1), joka tukee että sekvenssi etusija on nimenomaan

U2AF1

S34F /Y mutaatioita.

Nämä konsensus jaksoryhmittymät muodostettiin silmukoinnin tapahtumia, jotka olivat yhteydessä

U2AF1

mutaatio ja eivät ratkaise järjestyksessä mieltymysten kahden silmukointikohtaan valintoja yksittäisen liitoksen tapahtuma. Jotta voitaisiin edelleen tutkia CAG silmukoitumiskohta mieltymykset yli UAG liitoskohdat, tutkimme silmukoitumiskohta järjestyksessä vaihtaa kaikkien parien ilmaistaan ​​ja selityksin CAG vastaan ​​TAG 3 ’silmukointikohdista. Käyttämällä alentaa kynnystä tunnistamiseksi liittämiseen kytkimet, olemme havainneet, että 57% CAG verrattuna TAG 3 ’silmukointikohdat muutettiin HeLa-soluissa, jotka ekspressoivat

U2AF1

S34F-mutaation, kun taas 36% oli muuttunut, kun ekspressoi

U2AF1

villityypin konstruktio (kuvio 3D). On

U2AF1

S34F liittyvä silmukointikohtaemäsasemasta kytkimet, 83% (884/1065) olivat tunnisteen CAG silmukointikohtaemäsasemasta, kun taas vain 53% (347/660) siirtynyt tunnisteen CAG ilmaistessaan U2AF1 villin tyypin (Fisherin testiä, P 2.2e-16). Samanlainen bias siirtyy TAG AAG 3 ’silmukointikohdista havaittiin (Fisherin tarkka testi, P = 2.518e-5, kuvio 3D).

analyysi osoittaa, että

U2AF1

S34F /Y mutaatio aiheuttaa muutoksia 3 ’silmukoitumiskohta käyttö, jossa [C /A] AG 3’ silmukoitumiskohta on edullinen yli UAG silmukointikohtaan. Emme havainneet muuttunut liittämiseen kaikkien UAG 3 ’silmukointikohdista; on kuitenkin vaikea erottaa toisistaan ​​muuttumaton silmukoinnin tai hajoamista poikkeavien transkriptin by nonsense välittämän rappeutuminen, mikä näyttää olevan muuttumaton.

transcriptome muutoksia solusyklin geenien ja muiden syöpään geenit liittyvät

U2AF1

mutaatio

Somaattiset mutaatiot in

U2AF1

saattaa aiheuttaa liitoksen muutoksia keskeisten syövän geenien, jolloin muuttuneen geenin toimintaan tai muuttaa väyliä. Tunnistaa mahdolliset myötävirtaan biologisia seurauksia

U2AF1

mutaatio, teimme Gene Set Enrichment Analysis (GSEA) [15], [16] määrittämään geenin sarjaa korreloi positiivisesti

U2AF1

S34F /Y-mutaatio keuhkoadenokarsinooma ja AML. Ei-geenin sarjaa oli tilastollisesti merkitsevä annettiin FDR sulku 25%. Aikaisemmin raportoitiin, että transduktion

U2AF1

S34F mutaatioita HeLa-soluissa aiheutti ylössäätely komponenttien nonsense-välitteinen hajoaminen (NMD) reitti [1]. Emme havainneet merkittävää voimistumista ilmentymisessä NMD liittyviä tekijöitä

U2AF1

mutaatio keuhkoadenokarsinooma tai AML.

Vaikka geeni- sarjaa kulunut FDR merkitystä, top-kaksi rikastettu GO ontologian geeni setit AML korkein normalisoitu rikastamiseen tulokset olivat ”mitotitc solusyklin” ja ”M vaihe mitoosi solusyklin” (kuva S6 asiakirjassa S1, nimellinen P 0,05). Osaa näistä solukierron geenit yläreguloituja AML näytteissä, joissa

U2AF1

S34F /Y mutaatio. Yhdenmukainen vaikutus

U2AF1

mutaation solusyklin, RNAi ehtyminen

U2AF1

[17] ja

U2AF1

S34F ilmentyminen HeLa-soluissa [1] johtaa lisääntynyt osa solujen G2 /M vaiheessa. Emme näe mitään yhteyttä solukierron geenin settiä

U2AF1

S34F keuhkojen adenokarsinooman. Tämä voidaan selittää korkean normaalin kudoksen saastumista tällä syöpätyypin [18], jotka voivat vaikuttaa geenin ilmentymisen allekirjoituksia.

mukaisesti näiden havaintojen meillä on 31 geenit

U2AF1

S34F /Y-liittyvä silmukointitapahtumilla edustettuna ”mitoosi solusyklin” ja ”M vaihe mitoosi solusyklin” geeni sarjaa, kuten

CHEK2

,

CDC27

, ja useita alayksiköt anaphase- edistää kompleksi (taulukko S3 asiakirjassa S1).

Jatkaminen muutoksiin liittyy

U2AF1

S34F /Y-mutaatio sekä keuhkojen adenokarsinooma ja AML ovat erityisen kiinnostavia, koska nämä usein muuttunut geenit voivat tehdä ytimen maksuja valikoivaan etu näitä syöpiä. Löysimme merkittävää päällekkäisyyttä 30 muuttunut silmukointitapahtumilla jotka liittyivät

U2AF1

S34F /Y mutaatiot sekä keuhkojen adenokarsinooma ja AML (kuvio 2 ja taulukko 1, Fisherin testiä p 2.2e-16). Kaikkien 30 silmukoinnin tapahtumia, suunta silmukoinnin oli sama molemmissa syöpätyypeissä, jossa

U2AF1

mutaation aiheuttama siirtyminen eksonia ohita tai eksonin inkluusiosignaalin saman liitoksen tapauksessa. Suurin osa (63%) yhteisesti muuttaa tapahtumien osoitti distaalisemmissa 3 ’silmukoitumiskohta käyttö

U2AF1

mutatoitunut näytteitä. Lisäksi, 17/30 silmukointitapahtumilla vaikutti merkittävästi, kun induktio

U2AF1

S34F HeLa-soluissa, mutta ei ollut muutosta, kun induktio

U2AF1

villityypin (taulukko 1). 60% näistä yleisesti muuttunut silmukointitapahtumilla osoittavat 3 ’silmukoitumiskohta järjestyksessä etusija on CAG tai AAG, silmukointikohta yli TAG silmu- (taulukko 1, a tai b), sopusoinnussa yleisen havaittujen silmukoitumiskohta järjestyksessä suosivat

U2AF1

S34F /Y-liittyviä tapahtumia. Lisäksi olemme etsineet geenien muuttuneeseen silmukointitapahtumilla jotka olivat myös Cancer Gene Census [19] (taulukko S4 asiakirjassa S1). Kolme Cancer Gene Census geenit olivat 30 yleisesti muuttunut silmukointitapahtumilla ja ovat erityisen kiinnostavia:

CTNNB1

(TCGA,

toimitettu

),

CHCHD7

, ja

PICALM

(taulukko 1 ja taulukko S4 asiakirjassa S1).

muuttunut silmukoinnin tapahtuma

CTNNB1

in

U2AF1

mutantti syöpien johtaa siirtymistä kohti silmukoinnin entistä proksimaalisen silmu- 3 ’UTR:

CTNNB1

(kuvio 4A-B). Merkittävä säätelyä proksimaalisen silmukointikohdan käyttö on havaittu myös ilmentävien HeLa-solujen

U2AF1

S34F (kuvio 4C). Ilmen- tymisen lisääntymisen isoformi on osoitettu olevan vähemmän stabiili mRNA HeLa-soluissa [20]; Näin ollen, muuttunut silmukointi tapahtuma voi johtaa vähenemiseen CTNNB1 proteiinin tasoja. Vaikka

CTNNB1

aktivointi on kanoninen kuljettaja mutaatio, lasku normaalitasolle CTNNB1 voi myös olla edullista syöpäsolujen RNAi ehtyminen

CTNNB1

on osoitettu lisäävän solujen vaeltamiseen [21 ].

”Prosentuaalinen saumattu in” (PSI) arvot läheisimmän 3 ’silmukoitumiskohta että

CTNNB1

3′ UTR jatkos tapahtuma (A) keuhkoadenokarsinooma ja (B) AML. (C) RNA-sekvenssi lukea kattavuus 3 ’UTR tapahtuman HeLa-soluissa on kaksi

U2AF1

ei-indusoidun valvontaa, induktio

U2AF1

villityypin, ja induktio

U2AF1

S34F.

lisätestejä kokeellisesti onko silmukointitapahtumilla havaittiin

U2AF1

mutantti syöpiä suoraan aiheuttamia

U2AF1

mutaatio, me 293T solut joko

U2AF1

villin tyypin tai

U2AF1

S34F konstruktioita ja tutkittiin muutosten viidessä silmukointitapahtumilla käyttäen kvantitatiivista RT-PCR (Kuva 5, Kuva S7 asiakirjassa S1). Pystyimme vahvistaa muutoksia silmukoinnin

CTNNB1

,

CHCHD7

, ja

PTBP1

transfektoiduissa soluissa

U2AF1

S34F konstruktioita eikä soluissa transfektoitu

U2AF1

villityypin (kuvio 5, paritonta t-testiä, P 0,1). Jatkaminen tapahtumia

KARS

ja

CHEK2

ei vahvistanut ja se voi olla yhteydessä riippuvaisia, väärät positiiviset että transcriptome analyysin vääriä negatiivisia että transfektointikokeessa tai välillinen viivästynyt tavoitteet

U2AF1

toimintaa.

kertainen erotus geenien ilmentyminen ja sisällyttäminen isoformin kunkin liitos tapahtuman normalisoitu kertainen ero on no-transfektio kontrollinäyte, jolloin suhteellinen osallisuus tasolla kunkin näytteen. Genominen koordinaatit testattujen liitos tapahtumia (A)

CTNNB1

, (B)

CHCHD7

, ja (C)

PTBP1

annetaan taulukossa 1.

keskustelu

analyysi liitos ja geeniekspression muutoksia, jotka liittyvät

U2AF1

mutaatio useiden syöpätyyppien on paljastanut muutoksia 3 ’silmukoitumiskohta järjestyksessä tunnustamista ja korostetaan mahdollisia biologisia seurauksia kautta muuttunut syöpä geenejä, kuten

CTNNB1

,

PICALM

, ja

CHCHD7

. Lisäksi olemme validoitu, että ainakin osa näistä liitos muutokset johtuvat suoraan

U2AF1

mutaatio transfektiokokeissa.

Monet tekijät ovat mukana oikeassa Silmukointikohta tunnustamista kompleksi U2AF1, lukien U2AF2. Se on ollut hyvin tunnettua, että 3 ’silmukoitumiskohta konsensus motiivi sisältää C tai U nukleotidin ennen AG lopussa intronit ja mutaatioiden

U2AF1

antaa ensimmäinen osoitus siitä, että tekijä on tietyn asetuksen tämän -3 asema [12]. U2AF1 on osoitettu heikosti sitoutua RNA kautta se UHM verkkotunnuksen [22]. Ehkä S34F mutaatio alkupään sinkkisormen verkkotunnuksen vaikuttaa 3 ’silmukoitumiskohta sekvenssin tunnistaminen on suora vuorovaikutus pre-mRNA tai proteiini-proteiini vuorovaikutusten U2AF2, hnRNP A1 [23], tai DEK [24]. Edelleen biokemiallinen luonnehdinta U2AF1 S34F proteiinia monimutkainen muihin proteiineihin voi johtaa hieman yleisempi käsitys 3 ’silmukoitumiskohta järjestyksessä tunnustamista.

Yhteenvetona löysimme useita geenejä, mukaan lukien useita tunnettuja syöpää geenejä, joilla on muuttunut silmukoinnin läsnäolo

U2AF1

mutaatio sekä ihmisen syövässä ja

U2AF1

mutantti transfektoituja soluja. Näiden vaikutus liitos muutokset geenien toiminta on tärkeä aihe tulevalle tutkimuksen. Meidän tunnistaminen liitos muuttuu merkittävästi ja johdonmukaisesti liittyvät somaattiset mutaatiot

U2AF1

silmukoinnin tekijä korostetaan tulevaisuuden tutkimuksen toiminta vaihtoehtoisten liitos muotojen geenien, jotta täysin ymmärtää genomisten muutosten liittyy syövän.

Methods

Somaattiset mutaatiot

Somaattiset mutaatiot puheluita 12 TCGA Pan-Cancer syöpätyyppeihin käytettiin (doi: 10,7303 /syn1710680.4), lukuun ottamatta keuhkojen adenokarsinooma. Keuhkoadenokarsinooma somaattinen mutaatio puhelut otettiin TCGA keuhkoadenokarsinooma analyysi työryhmä (TCGA,

toimitettu

).

RNA-Seq käsittely

RNA-Seq linjaus tiedostoja 230 keuhko adenokarsinomia ja 173 akuutin myeloidileukemiat (AML) olivat saatavilla CGHub (https://cghub.ucsc.edu). AML rinnastukset ladata CGHub käytetty vanhempi versio ihmisen perimän viite (hg18); siksi AML BAM tiedostot muunnettiin FASTQ käyttäen SamToFastq [25] ja sitten oikaistu vastaan ​​hg19 käyttäen Tophat [26] kanssa seuraavat parametrit: ”-G [Gencode v7 selostukset [27]] -mate-sisä-dist 300 -mate -std-dev 500 ”. Yksi AML näyte epäonnistui RNA-Seq uudelleen kohdistus ja käsittely ja sen ulkopuolelle: TCGA-AB-2977. RNA-Seq rinnastukset keuhkoadenokarsinooma käytettyjen näytteiden MapSplice [28].

RNA-Seq FASTQ tiedostoja HeLasoluista Kokeet ladata DDBJ arkiston liittymisen numerot DRR001796-DRR001799. Lukee rinnastettiin käyttämällä Tophat [26] käyttäen Gencode v7 [27] transkriptiona oppaan.

Jatkaminen analyysi

Lung adenokarsinooma näytteitä, AML näytteet ja näytteitä HeLa solulinjakokeissa (HeLa +

U2AF1

villityypin ei-indusoitu, HeLa +

U2AF1

S34F ei-indusoitu, HeLa +

U2AF1

villityypin indusoiman, HeLa +

U2AF1

S34F indusoitu ) ajettiin läpi JuncBASE v0.6 [11] kolme erillistä analyysiä sarjaa. Keuhkojen adenokarsinooma ja AML näytteiden JuncBASE parametrit, joita käytetään tunnistamaan vaihtoehtoisen silmukoinnin tapahtumia ja laskea ”prosenttia saumattu in” (PSI) arvot olivat seuraavat:

-c 2 -j [intronia Gencode V7

[27]

] -jcn_seq_len 88

. Sillä HeLasoluista kokeissa JuncBASE käytetyt parametrit olivat seuraavat:

-c 2,5 -j [intronia Gencode V7

[27]

] -jcn_seq_len 202

. Keuhkojen adenokarsinooma, Kalvosinnapit [29]

de novo

transkriptio selityksiä ollut käytettävissä sisällyttää mahdollisesti uusia eksonien silmukoinnin analyysi (TCGA,

toimitettu

). UCSC knownGenes hg19 transkripti huomautusta käytettiin määrittämään selityksin eksonit [30].

Tunnistaa

U2AF1

S34F /Y-liittyvä ero silmukointitapahtumilla keuhkojen adenokarsinooma ja AML,

compareSampleSets.py

on JuncBASE v0.6 paketti käytettiin seuraavia parametreja:

-thresh 10 -mt_correction BH -which_test Wilcoxonin -delta_thresh 5,0

. Silmukointitapahtumilla joilla on huomattava ero (FDR 5%) PSI-arvojen näytteiden välillä ilman spicing tekijä mutaatiota ja näytteitä

U2AF1

S34F /Y mutaatio oli edelleen suodattaa tapahtumia ero mediaani PSI yli 10%. Tunnistaa silmukointitapahtumilla vaikuttaa ilmaus

U2AF1

S34F HeLa-soluissa,

pairwise_fishers_test_getASEvents_w_reference.py

käytettiin vertaamaan osallisuutta ja syrjäytymisen isoformin lukea laskee välillä HeLa +

U2AF1

villi tyyppinen ei-indusoidun sekvensoitiin kirjaston ja HeLa +

U2AF1

S34F aiheuttama sekvensoitu kirjasto seuraavat parametrit:

-thresh 25 -min_dpsi_threshold 5,0 -menetelmä BH -sign_cutoff 0,05

. Tunnistaa silmukointitapahtumilla ominaisia ​​

U2AF1

S34F induktio, tapahtumaa ei voisi olla merkittävästi erilainen kahden valvonta tai kun verrataan

U2AF1

villityypin ei houkuteltu

U2AF1

villityypin aiheuttama. Tämä viimeinen rajoitus otettiin käyttöön erottamaan liittämiseen muutokset johtuvat S34F mutaatio sijaan yli-ilmentymisen

U2AF1

. Joissakin tapauksissa, kuten 3 ’UTR liitoksen tapauksessa

CTNNB1

,

U2AF1

villityypin induktio aiheutti muutoksen silmukoinnin mutta vastakkaiseen suuntaan kuin

U2AF1

S34F induktio. Konservatiivinen, pidämme

U2AF1

S34F kärsineillä silmukoinnin tapauksessa, että on mitään muutosta kun

U2AF1

villityypin induktio olevan ei-spesifinen

U2AF1

mutaatio ; Emme kuitenkaan merkitse muistiin taulukossa 1

CTNNB1

tapauksessa, että osoitti myös silmukoinnin muutos

U2AF1

villityypin induktio mutta vastakkaiseen suuntaan.

Tapauksissa