PLoS ONE: rakenteellinen monimutkaisuus Ihmisen BORIS Gene in gametogeneesiin ja Syöpä

tiivistelmä

Background

BORIS Twitter /

CTCFL

on paralogi on

CTCF

, suuret epigeneettiset säätelijä selkärankaisten genomit. BORIS normaalisti ilmaistaan ​​ainoastaan ​​sukusoluilla mutta on poikkeuksellisesti aktivoitu lukuisissa syövissä. Vaikka viimeaikaiset tutkimukset osoittivat, että BORIS on transkriptionaalinen aktivaattori kiveksen-spesifisten geenien, vähän yleisesti tiedetään sen biologisia ja molekyylitason toimintoja.

Menetelmät /Principal Havainnot

Tässä osoitamme, että

BORIS

ilmaistaan ​​23 isomuotojen ituradan ja syöpäsoluja. Isoformit muodostuvat vaihtoehtoisia N- ja C-päät yhdistettynä vaihtelevan määrän sinkkisormia (ZF) in DNA: ta sitovan domeenin. Malleja

BORIS

isoformin ilmentyminen ovat erillisiä, alkio ja syöpäsoluja. Isoformi ilmentyminen aktivoituu downregulation

CTCF

, voimistuvan väheneminen CpG metylaatio aiheuttama inaktivaatio DNMT1 tai DNMT3b, ja tukahdutettu aktivoimalla

p53

. Tutkimukset ektooppisesti ilmaisi isomuotojen osoittivat, että kaikki on käännetty ja lokalisoitu tumaan. Käyttämällä kiveksiin erityinen kerebrosidin sulfotransferaasien (

CST) B-promoottori ja

IGF2 /H19

painamista ohjaus alue (ICR), osoitettiin, että sitoutuminen BORIS isomuotojen DNA tavoitteet

vuonna vitro

on metylaatioherkät ja riippuu määrä ja erityinen koostumus ZF. Kyky sitoutua kohde-DNA ja läsnäolo tietyn pitkä aminopäässä (N258) eri isoformeja ovat välttämättömiä ja riittäviä aktivoimaan

CST

transkriptio. Vertaileva sekvenssin analyysit paljastivat evoluution räjähtää nisäkkäiden voimakkaiden säilyttämisen BORIS isoproteins keskuudessa kädellisillä.

Johtopäätökset

Laaja ohjelmistoon saumattu

BORIS

variantit ihmisillä, jotka antavat erilliset DNA sitova ja transkription aktivaation ominaisuuksia, ja niiden ero malleja ilmentymisen keskuudessa itusolujen ja neoplastiset solut viittaavat siihen, että geeni on osallisena useita toiminnallisesti tärkeitä näkökohtia sekä normaalin gametogeneesiin ja syövän kehittymisessä. Lisäksi purskeen isoformia monipuolistaminen voidaan evolutionarily sidottu ainutlaatuisia ominaisuuksia kädellinen spesiaatio.

Citation: Pugacheva EM, Suzuki T, Pack SD, Kosaka-Suzuki N, Yoon J, Vostrov AA, et al. (2010) rakenteellinen monimutkaisuus Ihmisen

BORIS

Gene in gametogeneesiin ja Cancer. PLoS ONE 5 (11): e13872. doi: 10,1371 /journal.pone.0013872

Editor: Sebastian D. Fugmann, National Institute on Aging, Yhdysvallat

vastaanotettu: 2. heinäkuuta, 2010 Hyväksytty: 11 lokakuu 2010; Julkaistu: 08 marraskuu 2010

Tämä on avoin-yhteys artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Public Domain ilmoitus, jonka mukaan, kun se on saatettu julkisia, tämä työ saa vapaasti kopioida, levittää, lähetetään, modifioitu, rakennettu, tai muuten käyttää kuka tahansa laillista tarkoitusta.

Rahoitus: Tätä työtä tukivat sisäiset tutkimusohjelman NIAID ja jonka sisäiset avustuksen NIH Office of aIDS Research AVS ja DL rahoittajat ei ollut roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

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

Johdanto

BORIS

(veli Regulator painettu Sites) on paralogi moninainen

CTCF

geeni, joka osallistuu lukee epigeneettiset tavaramerkkien transkription geeniaktivaatiota ja tukahduttaminen, X-kromosomin inaktivaatiota, chromatin loop muodostumisen dimerointi- ja globaalissa kolmiulotteinen genomin organisaatio [1], [2], [3], [4], [5]. Vaikka kaksi proteiinia jakavat keskeinen 11 sinkkisormen (ZF) DNA: ta sitovan domeenin, ne ovat erillisiä amino- ja karboksyylipäät [2], [6]. Normaaleissa kudoksissa, kaksi paralogista geenit osoittavat toisiaan poissulkevia ekspressiokuvioiden:

BORIS

mRNA on runsaasti uros sukusolujen, erityisesti ensisijainen spermatosyyteiksi ja pyöreä spermatids, jossa

CTCF

, joka ilmaistaan ​​kaikkialle somaattisissa soluissa, on tukahdutettu [2]. BORIS toimii transkription aktivaattorina useita kiveksen-spesifisten kohdegeenien spermatogeneesin aikana, kun taas CTCF estää samat tavoitteet somaattisten solujen [7], [8], [9]. Sukusoluilla, BORIS ehdotettiin olla mukana palautuksen merkintä on

IGF2 /H19

painamista ohjaus alue (ICR) [10]. Sen sijaan CTCF on tiedossa lukija ja suojelija

IGF2 /H19

merkintä merkkien somaattisten solujen [11], [12], [13], [14], [15]. Erottelu

BORIS

ja

CTCF

sen erilaisissa solutyypeissä nisäkkäillä on tiukasti kontrolloitua. Normaalisti CTCF, p53, ja CpG metylaation tukahduttaa

BORIS

transkriptio somaattisissa soluissa, tehokkaasti rajoittamalla sen ilmaisun Kivessukusolut [8], [16], jossa puuttuminen CTCF [2] ja useita aaltoja genominlaajuisten demetylaation luoda edellytykset

BORIS

aktivointia.

BORIS

on poikkeuksellisesti aktivoitu monissa syöpäsolujen, sen ilme samaan aikaan menetys CpG metylaatio, ensimmäinen epigeneettiset muutos tunnistettu syöpäsoluissa [2], [6], [17]. Poikkeava ilmentymä

BORIS

syöpäsoluissa todennäköisesti johtaa kilpailua BORIS ja CTCF proteiinien sitoutumisesta CTCF DNA sitova tavoite sivustoja (CTSes). BORIS voivat häiritä CTCF toimintoja syöpäsolut eivät vain sen vuoksi ottaa identtiset ZF sitova alue ja päällekkäisten DNA sitova spesifisyys, vaan myös koska sen eri amino- ja karboksyylipäät joka todennäköisesti antaa erillisen joukon molekyylitason toimintojen [2] . Itse asiassa sekä CTCF Boris sitoa

MAGE A1

-promoottorin, mutta vastakkaiset tulokset: kun CTCF toimii transkription repressori, BORIS toimii aktivaattorina [8]. Tuore tutkimus osoitti myös, että BORIS ja CTCF suorittaa erilaisia ​​transkription toimintoja sitoutuessaan promoottori hiiren kiveksen erityisiä

CST

silmukointivariantti [9]. Yhteenvetona voidaan todeta, että vaikka molekyyli- toiminnot BORIS syövän on vielä tutkittu perusteellisesti, poikkeava koekspressio

CTCF

ja

BORIS

on yksi geeni-ilmentymisen allekirjoitukset ominaisuus moniin syöpiin [6 ].

Aiemmat tutkimukset osoittivat, että evoluution syntyminen

BORIS

vuonna amniotes tapahtui ennen eroavuus matelijoiden ja nisäkkäiden ja voitiin katsoa alustava päällekkäisyyden koko

CTCF

sekvenssi [18]. Vaikka BORIS ilmentyy laajalti matelijat ja monotremes, ilmentyminen osoitettiin olevan gonad-spesifinen pussieläimiä ja eutherians, mikä osoittaa, että BORIS tuli toiminnallisesti erikoistuneita aikana nisäkkäiden evoluutio yhteistuumin kehityksen leimautuminen [18]. Kun taas

CTCF

on erittäin konservoitunut Drosophila ihmisille [18], [19], [20],

BORIS

koodaus- ja ei-koodaavilla sekvenssit ovat kehityksellisesti muovia [18]. Itse asiassa vertailu amino- ja karboksipäät ihmisen

BORIS

kanssa ortologeihin muiden lajien paljastaa suhteellisen alhainen samankaltaisuus, 32,3% ja 23,7%, tässä järjestyksessä, kun vastaava samankaltaisuus ihmisen

CTCF

muiden ortologeihin on 90,1% ja 80,7%, tässä järjestyksessä. Kuitenkin, Boris-ZF alueella on 80,4%: n identtisyys sen ortologeille, samanlainen kuin 99,5% säilyttämistä varten CTCF ZFS [18]. Nopea kehittyminen

BORIS

ei rajoitu proteiinia koodaavien sekvenssien. Merkillistä, rakenne uran koko on huomattavan erilainen, vaikka hiiressä ja ihmisessä, mikä saattaa viitata siihen erikoistunut joukko toimintoja ja /tai liittämiseen isoformeja. Ihmisen

BORIS

geeni ulottuu yli 29 kb 20q13 ja koostuu 11 eksonista, joista 10 koodaus [2]. Tämä voi sallia, että muodostuu useita eri isoformien vaihtoehtoisen silmukoinnin. Evolutionarily, vaihtoehtoisen silmukoinnin on yleisimmin käytetty mekanismi lisätä kykenee koodaamaan mRNA-transkriptien mahdollistaa sukupolven eri proteiinin isomuotojen kanssa erillisen toiminnan.

Ensimmäinen todiste vaihtoehto

BORIS

selostukset tuli äskettäinen osoittaminen, että ihmisen

BORIS

ilmennetään vähintään kolme vaihtoehtoista promoottorit hyödyntäen viisi erillistä 5 ’UTR [16]. Esillä olevassa tutkimuksessa olemme tunnettu 23

BORIS

silmukoitumisvariantit erillisistä ilmentymisen profiilit tavanomaisissa ituradan ja syöpäsolujen, mutta myös esillä ero DNA-sitova toiminta ja vaihtelevia transkription ominaisuuksia. Siten

BORIS

ilmaistaan ​​ohjelmistoon vaihtoehtoisia selostukset ja proteiineja, mikä osoittaa, että vaihtoehtoisen silmukoinnin generoi monimutkaisen mekanismin BORIS-välitteisen toiminto ituradan ja syöpäsoluja.

Tulokset

ei

BORIS

selostukset ilmaistaan ​​ihmisen kives, ES-soluissa ja solulinjoissa eri syöpien

aiemmin osoittaneet, että ilmaus

BORIS

rajoittuu kives kudosten ja syöpäsolut, ilme riippuvainen CpG-metylaatiostatuksen vaihtoehto

BORIS

promoottorit [8], [16]. Analysointiin

CTCF

ja

BORIS

ilmentymistä ihmisen kives, alkion kantasoluja (ES-solut), ja useita syöpäsolulinjoissa RT-PCR: llä, pystyimme monistamaan täysimittaisen ZF- koodaus alueilla sekä geenejä. Vain yksi PCR-vyöhyke, joka on spesifinen

CTCF

ZF verkkotunnuksen todettiin kaikissa solutyypeissä tutkittiin; kuitenkin useita PCR bändejä kertyi alukkeita monistamalla

BORIS

vastaava alue ZF domain (Fig. 1A). Sekvenssianalyysit kloonattujen

BORIS

PCR-tuotteet havaittiin useita vaihtoehtoisia selostukset erilaisilla yhdistelmillä ZF eksonia, jotka on luotu takia hyödyntämisen vaihtoehtoisten silmukointikohdissa (Fig. 1A). Runsaus ja jakelu

BORIS

transkriptivariantissa erosivat joukossa syöpäsolun linjat ja kiveksissä, mikä viittaa erillisten mekanismit sääntelyn

BORIS

geenin normaalissa ituradan ja syöpäsolujen.

(A) kokonaismäärä RNA: ita osoitetusta solulinjojen ja kiveksen kudos analysoitiin RT-PCR: llä käyttäen alukkeita suunniteltiin monistamaan täysimittaisen

CTCF

ja

BORIS

ZFS aloilla. Sekvenssit alukkeiden on esitetty taulukossa S1. Sisäkkäiset PCR suoritettiin 20 ja 35 syklin ensimmäisen ja toisen kierroksen, vastaavasti. Lähteet RNA näkyvät päällekkäin geeliä. Nuolet yhden

CTCF

transkriptio ja useita

BORIS

vaihtoehto selostukset. (B) 3 ’RLM-RACE strategia kloonaamiseen vaihtoehtoisesti liitettyjä

BORIS

muotoja. Kolme

BORIS

vaihtoehtoisten promoottorien ja 12 eksonien kanssa Koodaamattomat sekvenssit (valkoiset laatikot) tai koodaavat sekvenssit (harmaat laatikot) näkyvät. Kokonais-RNA: ta aikuisen ihmisen kives ja K562-solulinja käsiteltiin GeneRacer PCR Kit monistamista varten täyspitkän cDNA: t. Ensimmäisen kierroksen PCR suoritettiin kolme eteenpäin geenispesifistä (GSP) alukkeet A, B, ja C, jotka on suunniteltu tunnistamaan mRNA: n vastaavasta vaihtoehtoisesta

BORIS

promoottorit A, B tai C, vastaavasti. 3 ’GeneRacer aluke on kiinnitetty poly-A-hännän käytettiin alukkeena taaksepäin. l ui ensimmäisen kierroksen PCR-seosta käytettiin templaattina suorittaa sisäkkäisiä PCR kolme eteenpäin sisäkkäisiä geenispesifisiä (NGSP) alukkeita A1, B1, ja C1. (C) 3 ’RLM-RACE suoritettiin ihmisen kiveksen ja K562-solulinja. Useita

BORIS

transkriptit havaittiin molemmissa näytteissä. PCR-tuotteiden nested PCR on esitetty erotetaan 1% agaroosigeeleillä. M on Kokomarkkerina.

Tietäen, että CpG hypometylaatio osallistuu

BORIS

aktivointi [2], [8], [16], vertasimme

BORIS

ilmentymisen HCT116 koolonisyöpäsolulinja HCT116-solut käsiteltiin 5aza-dC, ja HCT116 joissa kaksinkertainen knockout (DKO) on

DNMT3b

ja

DNMT1

[21]. Dramaattinen lasku CpG-metylaation HCT116 DKO ja HCT116-solut käsiteltiin 5aza-dC, aiemmin on kuvattu [21], korreloi ulkonäkö useita

BORIS

erityisiä RT-PCR-tuotteiden (Fig. 1A), joka puuttuivat vanhempien HCT116-solulinjaa. Mielenkiintoista on, että ihmisen ES-soluja havaittiin ilmentävän ainakin kahdet vaihtoehtoiset

BORIS

selostukset, vahvistaa

BORIS

ilmentyminen ES-solulinjoja osoitettu aikaisemmin immunofluoresenssilla [22]. Yhteenvetona toteamme, että vaikka

CTCF

ilmaistaan ​​yhtenä transkriptin ihmisen kiveksissä ja syöpien,

BORIS

ilmaistaan ​​useita isoformeja kiveksissä, ES-solut ja syöpäsolulinjoissa, erityisesti solut lisääntynyt DNA hypometylaatio.

Kaksikymmentä kolme vaihtoehtoisesti liitettyjä

BORIS

isoformit ilmentyvät kiveksissä ja syöpäsoluissa

herättämänä edellisessä tunnistaminen viisi vaihtoehtoista 5′-UTR liittämiseen

BORIS

variantteja tuotetaan kolme vaihtoehtoista

BORIS

promoottorit (A, B ja C) [16], teimme näyttö täyspitkän vaihtoehtoisesti liitettyjä

BORIS

selostukset ihmisen kiveksissä ja K562 syöpäsolun linja, solut korkeimman

BORIS

ilme. Eristää täyspitkä

BORIS

vaihtoehtoisia transkripteja, käytimme 3′-RLM-RACE lähestymistapa on esitetty kuviossa 1B. Olemme monistetaan useita

BORIS

RT-PCR-tuotteet, jotka sitten kloonattu ja sekvensoitu (Fig. 1 C). Tästä tunnistimme 19 aiemmin tuntematonta

BORIS

silmukointimuunnokset (Fig. 2). Kaksi tärkeimmistä heterogeenisyys

BORIS

mRNA: t olivat käyttö vaihtoehtoisten promoottorien ja silmukointikohdissa. Havaitsimme myös ero käytön erillisten 5′- ja 3′-UTR-alueet sekä vaihtoehtoisia käännös kehyksiä amino- ja karboksipään koodaavat alueet. Linjaus

BORIS

genomisen sekvenssin vaihtoehtoisilla selostukset paljasti, että eksoni-intronirajoista oli klassinen silmu- sekvenssit (taulukko S4). Useimmat vaihtoehto

BORIS

selostukset hallussaan polyA-häntä sijaitsee 20-30 emäsparia alavirtaan kanoninen polyadenylaatiosignaali, AAUAAA (File S1), mikä osoittaa, että

BORIS

isoformit yltänyt lauseketta kypsä mRNA: t.

(A) Kaaviokuva

BORIS

geeni, jossa on kolme vaihtoehtoista promoottorien ja kuusitoista eksonit käytetään sukupolven 23 isoformin mRNA: iden. Eksonit koot on esitetty ohjelman mukaisesti, minimi- ja maksimimäärä nukleotidin vaihtoehtoiselle eksonit. Alku- ja stop-kodonit ORF merkitty ATG ja Lopeta, vastaavasti. Ensimmäinen

BORIS

transkriptio edustaa perin kloonattua

BORIS

muodossa, tässä

B0

;

BORIS

selostukset Alla ovat uusia kloonattu isoformeja. Vasemmalla ovat nimet

BORIS

isoformit, joka vastaa kaavamaisesti tietyn selostukset. Oikealla kuusi

BORIS

subfamilies jaettuna perusteella vastaavien 3 ’päissä, on merkitty. Punainen ja sininen viivoja ylä- tai alareunaan kaavamaisesti isomuotojen kuvaavat sijainnit Taqman. Transloimattomat alueet edustavat auki laatikoita. Intronit (ohuet viivat) ei osoitettu tarkkaa mittakaavassa. (B) vaihtoehtoinen silmukointi luo uuden ZF

C6

isoformin. Aminohapposekvenssien vertailuun ZF 4

B0

ja uusia vaihtoehtoisia ZF 4/9 on

C6,

joka yhdistää ensimmäisen puoliskon ZF 4 ja jälkipuoliskolla ZF 9 (C) Vaihtoehtoinen silmukointi luo uuden koodaus spacer välillä ZFS 5 ja 6

A3

isoformin.

BORIS

isoformit luokiteltiin mukaan promoottorinkäytöllä (Fig. 2A ). Isoformeja ajettu promoottori A sisältyy

BORIS A1

,

A2

,

A3, A4, A5

, ja

A6

. Verrattuna alun perin kuvattu

BORIS

transkriptio [2], joka on nyt nimetty

BORIS B0

isoformin, isoformit

A1

ja

A2

sisälsi vaihtoehto 5 ’UTR: t, mutta on koodattu samalla BORIS polypeptidiä (Fig. 2A, taulukko S3). Isoformi

A3

oli useita uusia ominaisuuksia, jotka erottaa sen

B0

myös pitkään ei-koodaavan 5 ’UTR ja syrjäytymisen eksonin 6 johtuen vaihtoehtoisen silmukoinnin. Tämä johti läsnä vain 9 ZFS, eikä 11

BORIS B0

, mutta myös tuottanut uuden pitkän spacer välillä ZF5 ja ZF8 (Fig. 2A, C). Sillä isoformit

A4

ja

C2

, jotka molemmat koodaavat samaa polypeptidiä, ORF jatkuu introni 4 kunnes vaihtoehtoinen lopetuskodonin johti katkaisu ZF verkkotunnuksen samalla kun se tuottaa vaihtoehtoista COOH-päässä . Isoformit

A5

ja

A6

molemmat koodattu 10 täysi ZFS ja puolet ZF11, joka on vaihtoehtoisesti liitettyjä eksonista 8 uusiin eksonit 9 tai 9 (1), vastaavasti, tuloksena on kaksi vaihtoehtoista karboksi -termini. Isoformivyöhykkeet

B1

on sama 10 koodaus eksonien kuin

BORIS B0

prototyyppi, mutta hallussaan ylimääräisen eksonin 11, joka koodattu vaihtoehtoista karboksipääteryhmä. Lisäksi jotkut isoformit oli vaihtoehtoisia amino-päät, koska käytön eri aloituskodonit, jotka johtuvat vaihtoehtoisesta silmukoinnista eksonin Eb eksoni 2 (in

B3

ja

B4

) tai eksonin 3 (in

B2, B5, B6, B7

).

Useimmat yllättäen, vain 7 pois 23

BORIS

isoformit koodasi täyspitkää 11 ZF DNA: ta sitovan verkkotunnuksen, jossa määrä ZF muissa isoformeja 1-10 (File S1, taulukko S3). Kuten on esitetty seuraavissa esimerkeissä, määrän vähentämisen ja ZFS johtui käyttöä vaihtoehtoisten silmukointikohtien ja lopetuskodonit. Isoformin

C5

oli vain yksi ZF ja vaihtoehtoisen karboksipään johtuvat silmukoinnin keskeltä eksonin 3 eksoni 10b. Vaikka isoformi

C8

sisälsi kaikki 11 eksonia, läsnäolo ylimääräisen eksonin 6a kanssa lukukehyksessä lopetuskodonin johti vain kuusi ZFS. Merkillistä, liittämiseen eksonista 4 eksoni 8 isoformia

C6

luonut uuden hybridi ZF koostuu puolet ZF 4 ja puoli ZF 9. Tämä nostaa esiin mahdollisuuden, että uusi ZF voisi antaa uutta DNA: ta sitova ominaisuuksia tämän isoformin (Fig. 2B). Lopuksi joitakin vaihtoehtoisia eksonit, kuten 5a

B6, B7, C7

, ja

C9

, säilytetty intronisekvensseihin että sisällytetty ennenaikainen lopetuskodonia, ja siksi ei tuota stabiileja proteiinia takia nonsense-välitteinen mRNA hajoaminen (NMD) koulutusjakson, mahdollisuus, että olisi tarkistettava kokeellisesti.

ominaispiirteet

BORIS

vaihtoehtoisia muunnelmia ja niiden evoluution säilyttämistä ihmisillä ja muilla kädellisillä

23

BORIS

mRNA silmukoimisvariantteja ovat mahdollisia koodata 17 erilaista polypeptidiä että Microsoft nimeää BORIS isoformi proteiinit 1 kautta 17. luokitella isoformien, vaihtoehtoiset amino- ja karboksyylipäät nimettiin mukaan määrän aminohappotähteiden ylävirtaan ja alavirtaan ZF domeenin, vastaavasti (taulukko S3). Esimerkiksi, N258 merkitsee aminopäässä 258 aminohappotähdettä ylävirtaan ZF-domeenin, joka on koodattu monilla

BORIS

isoformeja, mukaan lukien

B0, B1, A3, A4, A5, A6, C3, C4, C5, C6, C7 /C9

ja

C8

. Erityisesti N24 ja N53, typistettyjä versioita N258, ei ole aminohappo eroja N258 sisällä 24 ja 53 aminohappoa ylävirtaan ZF1. Yksitoista vaihtoehtoisia karboksyylipäät löytyy erilliset isoformit nimetty ”C”, ja niiden lukumäärä vastaa kodonien määrä alavirtaan viimeisen ZF. Esimerkiksi

B1

on C132,

C3

on C97,

C5

on C53, jne. (File S1, taulukko S3).

haku homologiaa tunnettujen proteiinien tai domeenien, yksitoista ainutlaatuinen vaihtoehto C-päät verrattiin BLAST GenBank aminohapposekvenssejä. Vain yksi vaihtoehto karboksi-terminuksessa, C97, osoitti huomattavan samankaltaisuuden, jossa on useita ei-BORIS proteiineja, mukaan lukien useita mukana prosesseissa transkription tai translaation (Fig. S2). Tämä hiljattain tunnustettu otaksuttu verkkotunnus on aiemmin tuntemattomia osa tunnetun helikaasin kaltainen domeeni (COG0553). Lisäksi analyysit vaihtoehtoisten 3’UTRs joidenkin isomuotojen paljasti erityisiä toistuvia DNA-elementtejä. Esimerkiksi osa 3’UTR varten

B6

ja

C7

isoformit kuuluu by Alu-J konsensus. 3’UTR isoformin

B1

on myös erittäin toistuvat ihmisen ja kädellisten genomien. Isoformit

C3, B2, B3, C4, C5

, ja

C8

on kädellisen erityinen toistuva DNA elementti, MER1 [23] niiden 3’UTRs.

se, että

BORIS

isoformit ovat konservoituneita muiden lajien viittaa niiden biologista merkitystä. Esimerkiksi kaikki ominaisuudet ihmisen

BORIS

isoformit ovat erittäin konservoituneita apinoita

Pan troglodytes

ja

Macaca mullata,

kanssa konservoituneita silmukointikohdista ja vastaava proteiini identiteetit vaihtelevat 96 %: sta 100% ja 53%: sta 97%: iin (Fig. 3). Kaikkein konservoitunut C-päät ovat: C95 (jossa identiteettiä 99% ja 89% vuonna simpanssi ja makakien, vastaavasti), C97 (97% ja 91%), C68 (98% ja 96%), C35 (100% ja 97%), ja C24 (96% ja 96%). C132 on erittäin konservoitunut simpanssi (96%), mutta vähemmän makakeilla (53%). Vaikka kohdistus ihmisen

BORIS

isoformit hiirellä genomisen lokuksen paljastui useita otaksuttu hiiren BORIS karboksyylipäät (C95, C90, C35, ja C34), homologian taso oli melko alhainen, vaihdellen 9%: sta 42% . Tämä viittaa siihen, että vauhti

BORIS

evoluutio nisäkkäillä on ollut varsin nopeaa ja monimutkaisuus

BORIS

lokuksen todennäköisesti samaan aikaan syntymistä kädellisillä. Se, että hiiren

Boris

lokuksen ei ole sama eri isoformien, kuten ihmisten tai muiden kädellisten voivat liittyä kädellisen erityisiä kehittyminen intronisekvenssit

BORIS

loci [18]. Vielä on selvitettävä, hiirillä on vaihtoehto

Boris

isoformin lajeja. Jos ne ovat olemassa, olisi odotettavissa, että ne olisivat erilaisia ​​kuin ihmisellä huolimatta säilyttämistä silmukointikohdista. Syntymistä isoformit kädellisillä voi siis johtua otaksuttu introni liittämiseen parantajia.

(A) Identtisyysprosentti ihmisen (

H.sapiens

) BORIS isoformit C-päät on otaksuttu vaihtoehtoisen aminohapon sekvenssit kuin simpanssi (

P.troglod.

), makaki (

M.mulatta

), ja hiiri (

M.mus

.). Yksitoista vaihtoehto C-päät löytyy erilliset isoformit määritellään kodonien määrä alavirtaan viimeisen ZF. Taulukossa on esitetty nimet BORIS isomuotojen vastaavien C-päät ja identiteettiään prosenttia. (B) rinnastus BORIS vaihtoehtoisten C-päät ihmisen, simpanssin, makakit ja hiiri. Toissijaisesti aminohapposekvenssit ihmisen, simpanssin, makaki ja hiiri linjassa ClustalW (Vector NTI). Ihmisen BORIS silmukointivariantit ovat erittäin konservoituneita kädellisillä, mutta ei hiirillä. Aminohapposekvenssit joidenkin BORIS vaihtoehtoisten C-päät (C132, C97, C68, C53, C36, C30, C24) ovat täysin poissa hiirillä. Keltainen esille sekvenssit ovat 100% identtisiä ihmisen aminohapposekvenssin; sininen korostus osoittaa konservatiiviset substituutiot suhteessa ihmisen homologisia BORIS sekvenssit. Pisteet osoittavat insertioita tai deleetioita.

Alternative

BORIS

selostukset ilmaistaan ​​normaalissa miehen ja naisen sukuelimiin

aiemmin raportoitu, että ilmaus

BORIS B0

normaaleissa ihmisen kudoksissa rajoitettiin kiveksissä [2]. Analysoida kuvioita

BORIS

isoformin ilmentyminen kiveksissä, suunnittelimme sarja alukkeita ja Taqman vahvistamaan vaihtoehtoista transkriptien qRT-PCR. Vain 8 23

BORIS

isoformeja olisi erityisesti syrjiä qRT-PCR koska useimmat isoformeja jakavat sekvenssit, minkä vuoksi on mahdotonta suunnitella alukkeita ja koettimia, jotka tunnistavat jokaisen

BORIS

isoformin omana laji . Näin ollen, olemme toiminnallisesti jaettu 23 isoformien kuuteen alaperheisiin (SF1 SF6), joka perustuu niiden ainutlaatuinen 3 ’terminaaliset sekvenssit, joita käytetään suunniteltaessa 6 Taqman koettimia qRT-PCR: llä (Fig. 2A, materiaalit ja menetelmät). Niistä 13 aikuisten ja 13 sikiön testatuissa kudoksissa ilmentyminen kuuden

BORIS

subfamilies havaittiin vain aikuisille kiveksissä ja alkion munasarja, mutta suhteelliset tasot isoformin ilmentyminen oli toistettavasti eri kahdessa kudoksissa (Fig. 4A , B). Aikuisilla kives, kaikki kuusi subfamilies ilmaistiin samalla tasolla, jossa SF1 on yleisin ryhmä, ilmaisi noin 1,3- ja 3-kertainen korkeampi kuin muut viisi subfamilies (Fig. 4A). Sen sijaan, SF3 oli yleisin muoto alkion munasarjat (Fig. 4B), on ilmaistu tasolla noin 4 kertaa suurempi kuin SF1 ja SF4, ja 11- 127 kertaa suurempi kuin SF6, SF2, ja SF5 ryhmiä ( kuva 4B). Vaikka joukossa aikuisen kudoksissa vain kives oli vahvasti positiivinen

BORIS

isoformit, he ilmaisivat hyvin alhaisilla joskin toistettavissa tasolla useissa kudoksissa sikiön paneelissa, kuten kiveksissä, iho, ja perna (Fig. 4B). Tämä viittaa siihen, että

BORIS

isoformit voivat olla funktionaalisesti aktiivinen ulkopuolella ituradan sikiön kehityksen aikana.

qRT-PCR-analyysi

BORIS

isoformin ilmentyminen normaaleissa aikuisen ihmisen (A) ja sikiön (B) kudoksissa, vastaavasti, kvantitoitiin absoluuttisen määrän lähestymistapaa. 23

BORIS

isoformien jaettiin 6 alaperheeseen, joka perustuu niiden ainutlaatuinen 3′-sekvenssit, jotta suunnitteluun Taqman (Materiaali ja menetelmät). (C)

BORIS

isoformin ilmentyminen ihmisen normaalia aikuisen kives analysoitiin

in situ

-hybridisaatio, RNA FISH. Kaloilla määrityksiä, koettimet kuudelle

BORIS

subfamilies (SF1-SF6) leimattiin digoksygeniini-11-dUTP PCR ja yksilöllisesti hybridisoitiin formaldehydi-kiinteä aikuisen ihmisen kives. Levyjä inkuboitiin anti-DIG-vasta-aineita yön yli ja sitten visualisoidaan rodamiini-konjugoidun sekundaarisen vasta-aineen. Tunnistaa spermatogonioiden ja spermatosyyteiksi, suoritimme immunovärjäys vasta-aineita SCP3 (punainen) ja E-kadheriinin (vaaleanvihreä), tässä järjestyksessä. Sulautunut kuvia DAPI-värjättyä ytimet (sininen) ja

BORIS

isoformin RNA (punainen) otettuja 20X suurennus; suurennettuna kuvat ovat 63x. Nuolet kanssa kirjaimet tarkoittavat: Sg-spermatogonioiden, Sc – spermatosyyteiksi, St – spermatids (pieni, pitkänomainen soluja pitkänomainen ytimet, vastaavasti). Ohjaus (Ctr) on värjäämällä rodamiinikonjugoitu sekundaarinen vasta-aine yksinään.

tunnistaa erityinen solutyyppejä että ilmaista

BORIS

isoformit aikuisten kiveksissä suoritimme RNA

in situ

-hybridisaatio käyttämällä kiinteitä valmisteita normaalin ihmisen kives. Immunovärjäystä kiveksen vasta-aineita SCP3 ja E-kadheriinin käytettiin erottamaan spermatogonioiden ja spermatosyyteiksi, vastaavasti, kun taas spermatids havaittiin morfologisesti pieninä ja pitkänomainen soluja pitkänomainen ytimet (Fig. 4C, E-cad, SCP3). Hybridisaation kuuden leimattuja PCR-koettimien suunniteltu erityisesti havaitsemaan kunkin kuuden

BORIS

subfamilies isoformi transkriptit havaittiin lähes kaikissa spermatogeneesin (Fig. 4C). Kaikki kuusi

BORIS

transkriptio subfamilies olivat vähemmän runsas sytoplasmassa spermatogonioiden kuin spermatosyyteiksi, kun taas spermatids olivat erittäin positiivisia

BORIS

sf2 ja marginaalisesti positiivinen SF5 ja SF6. Siten SF2, SF5 ja SF6 näyttävät luonnehtia myöhemmissä vaiheissa spermatogeneesin välillä spermatosyyttejä ja spermatids. Aiemmassa tutkimuksessa [2] käyttäen kanan anti-BORIS vasta-ainetta ja 5 ’end-leimattu

BORIS

koetin, sekä spesifinen N258 päätepysäkki, osoitti, että ilmaus

BORIS B0

isoformi oli rajoittuu pääasiassa spermatosyyteiksi. Tässä työssä täydentää edellisen arvioinnin

BORIS

transkriptio lokalisointi tarjoamalla näyttöä ilmaus kaikkien kuuden

BORIS

subfamilies aikuisen ihmisen kives. Näennäinen ero ilmentyminen yksittäisten subfamilies aikana etenemistä aikaista myöhemmissä vaiheissa spermatogeneesin osoittaa, että ilmaus

BORIS

isoformien kehityksellisesti säännelty.

BORIS

isoformeja koodaavat otaksuttu syöpä -testis antigeenejä

Aiemmat tutkimukset osoittivat, että

BORIS B0

isoformia poikkeuksellisen ilmaistaan ​​monenlaisia ​​ihmisen syövissä, mukaan lukien sekä primaarisyöpien ja syöpäsolulinjoissa, määrittelemällä sen, joka koodaa oletetun syöpää kives-antigeenin (CTA) [6], [8], [24], [25], [26]. Ymmärtää merkitystä äskettäin löydetty useita

BORIS

isoformit syövän kehittymisen ja etenemisen, testasimme NCI-60 tasyöpäsolulinja paneeli RT-PCR ja havaittiin, että noin 70% näistä solulinjat ilmensivät selostukset jotkut isoformit (Kuva. 5A). Suurin osa positiivisten linjojen kuitenkin ilmaisi tasot

BORIS

selostukset, jotka olivat melko alhaiset alle 500-1,500 selostukset kohden 50 ng kokonais-RNA. Kuitenkin tasot riittivät havaita kaksi eri malleja

BORIS

isoformin ilme. Ensimmäinen malli, esimerkkinä kuvassa 5B varten K562 solulinjan, liittyi yli 20000

BORIS

selostukset (summataan kaikki kuusi

BORIS

subfamilies) per 50 ng kokonais-RNA. Tässä alaryhmässä solulinjojen (8 ulos 60, 13% NCI-60 paneeli), SF1 transkriptit olivat läsnä korkeimmalla tasolla, keskimäärin noin 3 kertaa suurempi kuin tasot sf2, 10-kertainen kuin SF3 ja SF4, 50 kertaa suurempi kuin SF6, ja yli 100 kertaa suurempi kuin SF5 (Fig. 5B). Solulinjat näyttämisen ekspressiokuviota peräisin eri kudoksista, mukaan lukien munasarja-, keuhko-, rinta-, verta, ja iho, mikä osoittaa, että ilmaus

BORIS

isoformia ei nimenomaisesti liittyy syövät erityisesti alkuperää.

(A)

BORIS

subfamilies merkittävästi yläreguloituja syöpäsoluissa verrattuna normaaleihin soluihin. Normaaleille soluille (N) – ilmaus

BORIS

isoformit analysoitiin 13 kudoksissa ja 4 ensisijainen solulinjoissa. Kasvaimen solut (T) – NCI-60 syöpäsolulinjoja analysoitiin. 59 NCI-60-syöpäsolulinjoja, 13 normaaleista kudoksista, ja 4 tavalliset ala- solulinjoissa analysoitiin absoluuttisia lähestymistapaa normalisoinnin GAPDH tasolle, ja piirretään käyttäen logaritmista asteikkoa. Tasot

BORIS

isoformin ilmentyminen vaihtelee suuresti (0-60 tuhatta selostukset per 50 ng kokonais-RNA). Punaiset viivat kuvaavat keskiarvoja kullekin

BORIS

subfamily. (B) ensimmäinen kuvio

BORIS

isoformin ilmentyminen NCI-60 syöpäsoluja, kuten on esitetty K562 syövän solulinja. (C) toinen kuvio

BORIS

isomuotojen ilmentyminen NCI-60 paneeli on esimerkkinä Ovcar3 syövän solulinja. (D-J)

BORIS

isomuotojen ilmentyminen analysoitiin RPA. Alikvootit kokonais-RNA saatujen munuaisten kivesten ja K562-solulinja hybridisoitiin

32P-leimattu antisense RNA-koettimia. RNaasi suojattu fragmentit (nuolenpäät) havaittiin vain kiveksissä ja K562, mutta ei munuaisissa. Ensimmäinen kaista kummallakin geeli on ohjaus, joka on Digeroimaton inkuboitiin hiivan RNA. (D) RPA kanssa Ribokoetin SF1 /SF5 tuottaa 154 bp ja 40 bp fragmentit, jotka vastaavat SF1 ja SF5, vastaavasti.

Vastaa