Transkriptomik: Offener Zugang
Offener Zugang

Abstrakt

Die weitverbreitete Exonisierung transponierbarer Elemente in menschlichen codierenden Sequenzen ist mit der epigenetischen Regulation der Transkription verbunden

Ahsan Huda und Pierre R Bushel

Hintergrund: Transponierbare Elemente (TEs) wurden lange Zeit als egoistische oder Junk-DNA betrachtet, die bei der Regulierung oder Funktion des menschlichen Genoms kaum oder gar keine Rolle spielen. In den letzten Jahren wurde diese Ansicht jedoch in Frage gestellt, da mehrere Studien sowohl anekdotische als auch globale Beweise für den Beitrag von TEs zu den Regulierungs- und Kodierungsanforderungen menschlicher Gene lieferten. In dieser Studie untersuchten wir die Eingliederung und epigenetische Regulierung von von TEs gespendeten Kodierungssequenzen anhand von Genexpression und anderen zusätzlichen Genomdaten aus zwei menschlichen hämatopoetischen Zelllinien: GM12878 (eine lymphoblastoide Zelllinie) und K562 (eine Zelllinie für chronische myeloische Leukämie). In jeder Zelllinie fanden wir mehrere tausend Fälle von TEs, die Kodierungssequenzen an menschliche Gene spendeten. Wir verglichen die Transkriptomzusammenstellung der RNA-Sequenzierungs-(RNA-Seq)-Reads mit und ohne Hilfe eines Referenztranskriptoms und fanden heraus, dass der Prozentsatz der Gene, die TEs in ihre codierenden Sequenzen einbauen, deutlich höher ist als der Prozentsatz, der aus den Referenztranskriptomzusammenstellungen unter Verwendung der Genmodelle Refseq und Gencode erhalten wurde. Wir verwendeten außerdem Daten aus der Histonmodifikations-Chromatin-Immunpräzipitationssequenzierung (ChIP-Seq), Daten aus der Cap Analysis of Gene Expression (CAGE) und Daten aus der DNAseI Hypersensitivity Site (DHS), um die epigenetische Regulierung der aus TEs stammenden codierenden Sequenzen zu demonstrieren. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass TEs einen deutlich höheren Prozentsatz der codierenden Sequenzen ausmachen als in Genanmerkungsdatenbanken dargestellt und dass diese aus TEs stammenden Sequenzen entsprechend ihrer Expression in den beiden Zelltypen epigenetisch reguliert werden.