PLoS ONE: Opdagelsen af ​​EST-SSR’er i Lung Cancer: Tagged EST’eme med SSR’er Føre til Differential aminosyre og protein Expression Opskrifter i Kræft væv

Abstrakt Salg

tandemgentagelser findes i både kodende og ikke-kodende sekvenser af højere organismer. Disse sekvenser kan anvendes i cancer genetik og diagnose at optrævle det genetiske grundlag for tumordannelse og progression. I denne undersøgelse blev en mulig sammenhæng mellem SSR fordelinger og lungekræft studeret ved komparativ analyse af EST-SSR’er i normale og lunge kræft væv. Mens EST-SSR fordelingen var ens mellem tumorform væv, denne fordeling var forskellig mellem normale og tumorform væv. Trinukleotider tandemgentagelser var meget forskellige; antallet af trinukleotider i EST’erne ifølge lungekræft var 3 gange højere end normalt væv. Signifikant negativ korrelation mellem normal og kræft væv viste, at kræft væv genererer forskellige typer af trinukleotider. GGC og CGC var de hyppigere udtrykte trinukleotider i kræft væv, men disse SSR’er blev ikke udtrykt i normalt væv. Svarende til EST niveau, ekspressionsmønsteret for EST-SSR-afledte aminosyrer var signifikant forskellig mellem normale og cancerøse væv. Arg, Pro, Ser, Gly, og Lys var de mest rigelige aminosyrer i cancervæv, og Leu, Cys, Phe, og His var signifikant mere rigelig i normale væv end i cancervæv. Derefter blev analyseret de formodede funktioner triplet SSR-holdige gener. I kræft væv, EST-SSR’er producerer forskellige typer af proteiner. Chromodomain helicase DNA-bindende proteiner var en af ​​de store proteinprodukterne af EST-SSR’er i den cancerøse bibliotek, mens disse proteiner ikke blev produceret fra EST-SSR’er i normalt væv. For første gang, at resultaterne af denne undersøgelse bekræftede, at EST-SSR’er i normale lungevæv er anderledes end i usunde væv, og mærkede EST’eme med SSR’er forårsage bemærkelsesværdige forskelle i aminosyre og protein ekspressionsmønstre i kræft væv. Vi foreslår, at EST-SSR’er og EST-SSR’er differentielt udtrykte i kræft væv kan være egnede kandidat markører for lungekræft diagnose og forudsigelse

Henvisning:. Bakhtiarizadeh MR, Ebrahimi M, Ebrahimie E (2011) Opdagelsen af ​​EST- SSR’er i Lung Cancer: Tagged EST’er med SSR’er føre til Differential aminosyre og protein Expression Opskrifter i Kræft Væv. PLoS ONE 6 (11): e27118. doi: 10,1371 /journal.pone.0027118

Redaktør: Deodutta Roy, Florida International University, USA

Modtaget: Juli 8, 2011; Accepteret: 11 oktober 2011; Udgivet: November 4, 2011

Copyright: © 2011 Bakhtiarizadeh et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. Denne undersøgelse er blevet støttet af Shiraz University tilskud på Esmaeil Ebrahimie og Bioinformatik Forskningsgruppen for Qom Universitet. De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller udarbejdelse af manuskript

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke konkurrerende interesser findes

Introduktion

hurtig generation af genomforskning og funktionel genomik data har givet romanen, hurtig og billig værktøj i funktionel dissekere af vitale fænomener som identifikation kræft og forudsigelse. Udtrykte sekvensmærker (EST’er) er sekventeret fra dele af de kodende regioner af genomet under visse biologiske tilstande [1]. EST’er kan udvikles fra cDNA-biblioteker til opnåelse af ekspression oplysninger kontrasterende miljøforhold eller på tværs udviklingsstadier at tilvejebringe en billig kilde til genbaserede DNA-markører [2]. Samlinger af EST’erne er blevet genereret i forskellige humane væv, hvilket giver en unik mulighed for at søge efter SSR motiver og udvikle de tilsvarende mikrosatellitmarkører [3]. I de senere år er det stigende antal deponerede EST’er i databanker accelereret forskning på dette område. En stor mængde deponeret EST-sekvenser i Harvard University (The Gene indeks Project, https://compbio.dfci.harvard.edu/tgi/tgipage.html) og NCBI) https://www.ncbi.nim.nih.gov /blast) giver mulighed for præcis behandling af forskellige biologiske begivenheder ved EST-SSR-analyse, ikke kun i DNA-niveau, men også i aminosyre og funktionelt protein niveau.

længden af ​​mikrosatellitter eller SSR’er varierer fra en til seks (eller flere) enheder af tandem-gentagne sekvenser. Disse sekvenser er ubikvitært fordelt i prokaryote og eukaryote genomer og kan findes i både den kodende og ikke-kodende sekvenser af højere organismer [4], [5], [6], [7]. I sammenligning med andre molekylære markører, der SSR’er entydigt karakteriseret ved deres enkelhed, overflod, allestedsnærværelse, variation, co-dominans, og multi-alleler natur blandt genomer [8]. På grund af potentialet i rigelige polymorfier, har SSR’er blevet en værdifuld kilde til genetiske markører og er blevet bredt anvendt til forskellige områder af genetisk forskning, herunder genom variation, etablering af genetiske kort, integration af fysiske og genetiske kort, bestemmelse af evolutionære relationer, og sammenlignende genom-analyser [8], [9], [10]

EST-SSR’er, som er en kombination af EST og SSR’er, tilbyder flere fordele i forhold til andre genomisk DNA-baserede markører.; disse fordele omfatter at kunne detektere variationer i det udtrykte del af genomet, og som har et højere overføres til nært beslægtede arter, end genomiske SSR markører [11], [12]. Der er visse tegn på lavere EST-SSR variation i sammenligning med de introns eller intergeniske regioner, men selv de laveste skøn tyder på, at mindst 25% af EST-SSR’er er polymorfe [12]. Med hensyn til eksistensen af ​​EST-SSR’er i transskriberede områder af genomet, kan disse sekvenser føre til udvikling af gen-baserede kort til at identificere funktionelle kandidatgener og øge effektiviteten af ​​markør-assisteret selektion.

I modsætning til primær forudsætning, som tyder SSR’er er ikke funktionelle elementer, har nye undersøgelser vist, at den genomiske fordeling af SSR er ikke tilfældigt, formentlig på grund af deres virkninger på kromatin organisation, regulering af gen-aktivitet, rekombination, DNA-replikation, cellecyklus, og mismatch reparation) [ ,,,0],13]. Delmængder af SSR’er, nemlig trinukleotid gentagelser, er af stor interesse på grund af deres rolle i mange menneskelige neurodegenerative sygdomme og kræft [14], [15]. Faktisk udvidelse af triplet repeats er ansvarlig for de ovennævnte genetiske sygdomme, hvor hastigheden af ​​mutation og dermed sygdomsinduktion afhænger af antallet af tandemenheder inden gentagelsen [14], [15]. For eksempel, rolle (KAG)

n gentagne udvidelser i spinobulbar muskelsvind og (CTG)

n gentagne udvidelser i myotonic dystrofi er veldokumenteret [16]. Oprindeligt var udvidelser begrænset til trinukleotid gentagelser, men det er nu klart, at tetrameriske, pentamere og endda dodecameric gentager også kan udvide og føre til sygdom hos mennesker [17]. Mikrosatelitter ustabilitet afspejler replikation fejl fremkaldt af en mangelfuld funktion i fejlparringsreparationsgener, hvilket resulterer i fremkomsten af ​​nye, ikke-nedarvede alleler i tumorceller. Som et resultat heraf kan co-udtrykkes SSR’er med EST’er korreleres med klinisk-patologiske træk ved cancer, dets opståen og tumorudvikling. SSR’er er blevet brugt i kræft genetik og indirekte kræftdiagnose at hjælpe optrævle det genetiske grundlag for tumor dannelse og kræft progression. Mikrosatelitter ustabilitet er blevet rapporteret i kolorektal cancer [18], brystkræft [3], [19], kræft i æggestokkene og andre kræftformer [20], [21], [22], [23], [24], [25 ], [26]. Men til dato har der ikke været nogen rapport om anvendelsen af ​​EST-SSR’er i lungekræft.

Lungekræft er den hyppigste årsag til kræft dødsfald i både kvinder [27] og mænd [28] i hele verdenen; det har overgået brystkræft som den hyppigste årsag til kræftdødsfald hos kvinder [27]. For første gang rapporterer vi differential adfærd Est-SSR mellem normale og cancerøse lungevæv i DNA, aminosyre og kommenteret-proteinniveauer. I første omgang blev distributionen hyppighed og type af EST-SSR’er sammenlignet i normale og ondartede lungevæv. Derefter EST-afledte aminosyresekvens frekvenserne blev sammenlignet mellem normale og cancerøse væv. Endelig blev de formodede funktioner SSR-indeholdende gener analyseret i normale og cancerøse væv. Resultatet af denne undersøgelse kan bruges til at udvikle ESS-SSR-baseret detektion værktøj til lungekræft i fremtidige undersøgelser og åbner en ny vej i efterforskningen differential udtryk for EST-SSR’er som en af ​​de mulige årsager til lungekræft.

Metoder

Indhentning af EST biblioteker

EST biblioteker af lunge (1 fra normale og 2 fra kræft væv) blev hentet fra EST samling (The Gene Index Project) fra Harvard University (http : //compbio.dfci.harvard.edu/tgi/tgipage.html). EST bibliotek fra normal lungevæv (Cat No. LB36) indeholder 11652 EST’er. To EST biblioteker fra maligne lungetumorer blev anvendt:. En udifferentieret store cell carcinoma bibliotek indeholdende 6556 EST’er (Cat No. # 5F8) og en dårligt differentieret pladecellekræft indeholdende 6662 EST’er (Cat No. LF43)

store cellecarcinomer er en gruppe af cancere med store, abnorme udseende celler. Disse tumorer begynder normalt langs de ydre kanter af lungerne. Pladecellecarcinom, også kaldet epidermoide carcinoma, er den mest almindelige form for lungekræft hos mænd. Det begynder ofte i bronkierne, og normalt ikke spredes så hurtigt som andre typer af lungekræft (https://www.umm.edu/respiratory/lungcan.htm).

Sammenligning af EST-SSR’er mellem de normale og ondartede biblioteker

EST-SSR’er blev identificeret ved SSR Locator software som beskrevet tidligere [29]. SSR Locator er et værktøj til påvisning og karakterisering af mikro-og minisatellites i DNA-sekvenser. Beyond finde de gentagne sekvenser, kan programmet også designe primere, simulere PCR-reaktioner, og foretage globale opstillinger mellem homologe regioner opnået fra PCR-simulering.

For at evaluere EST-SSR fordeling mønster mellem normale og ondartede væv, EST-sekvenserne af to cancerøse biblioteker blev først samles. Derefter blev EST-sekvenser af normale og ondartede biblioteker scannet for SSR motiver spænder i længde fra 2 til 6 nukleotider med dinukleotid gentage tal ≥ 7, trinukleotid gentage tal ≥ 6., tetranukleotid gentage tal ≥ 5, pentanucleotide gentage tal ≥ 5 og hexanucleotid gentage tal ≥5.

Sammenligning af EST-SSR’er mellem kræft biblioteker

To EST biblioteker fra ondartede væv (kat nr # 5F8 og Cat No. LF43) blev anvendt til at teste, om EST -SSR fordeling er ens mellem kræft væv. EST-sekvenser fra de ondartede biblioteker blev søgt med SSR Locator for SSR motiver fra 2 til 6 nucleotider i længden. De gentagne nummer parametre var følgende: ≥7 for dinukleotider, ≥6 for trinukleotider, ≥5 for tetranucleotide, ≥5 for pentanucleotides, og ≥5 for hexanucleotider

Primer designe for EST-SSR’er

for hver mikrosatellit-holdige EST, primere blev designet ved hjælp Primer3 (https://frodo.wi.mit.edu/primer3/) ved at køre software i en batch-mode med bistand fra SSR locator-interface modul. Primeren designfunktionen blev anvendt til at bestemme, om sekvenserne havde tilstrækkelige flankerende sekvenser til at designe primere. De vigtigste parametre for primer design var følgende: PCR-produkt størrelse 100-300 bp, primerlængde 18-25 bp med 20 bp som den optimale, optimale annealingstemperatur 58-63 ° C med 60 ° C som den optimale, og mindst GC-indhold på 30%, med 50% er det optimale.

aminosyre fordelinger af EST’erne med trinukleotid gentagelser

den type aminosyrer og deres udlodninger i normale og ondartede væv blev forudsagt for EST’er med trinukleotid gentagelser ved hjælp SSR Locator software. Omsætning af EST-SSR’er til deres tilsvarende aminosyrer giver nogle fingerpeg om de forskelle og ligheder mellem normale og ondartede væv på proteinniveau.

Statistisk analyse

For at forstå ligheder og forskelle mellem kræft og normale lungevæv i generering af EST-SSR’er, blev parret t-test anvendt til at sammenligne antallet af udtrykte SSR’er i hver klasse af EST-SSR’er (dinukleotider, trinukleotider, tetranucleotide, pentanucleotides og hexanucleotider) mellem de normale og ondartede biblioteker . Forskellige sekvenser af tandemgentagelser i hver klasse blev anvendt som parring klynger.

Desuden at evaluere co-linearitet af cancerøse og normale væv ved generering forskellige EST-SSR’er, Pearson-korrelationer blev beregnet ved anvendelse MINITAB14 software (www .minitab.com).

efter at forudsige aminosyresammensætningen af ​​EST’er, der indeholder trinukleotid tandemgentagelser blev antallet af aminosyre-loci og antallet af aminosyre-gentagelser sammenlignet mellem lunge kræft og normale væv ved parret t-test . Forskellige typer af aminosyrer blev antaget som parring klynger.

Desuden blev de udtrykte SSR’er i hver klasse af EST-SSR’er sammenlignet med parret t-test mellem kræft biblioteker til at undersøge deres fordeling i kræft væv.

Annotation af SSR-holdige sekvenser

for at kaste lys over de formodede funktioner i SSR-holdige gener i kræft og normale væv, Fasta filer af alle identificerede EST-SSR’er i kræft og normale lungevæv var udsat for Blast2GO (https://www.blast2go.org/) software og blev kørt mod den ikke-redundante (nr) protein database NCBI) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast); de opnåede træffere blev samlet [30]. EST-SSR’er med en bedste e-værdi på 10

-6 eller lavere blev tildelt en formodet identitet.

Resultater

Frekvens og distribution af EST-SSR’er i normale og ondartede væv

I alt 24870 EST’eme blev analyseret af SSR locator; 13218 EST’er tilhørte lunge cancervæv, og 11652 EST’er tilhørte normalt væv (tabel 1). Analyse et stort antal EST’er i både ondartede og normale væv gav mulighed for at præcist at overvåge adfærd af de udtrykte SSR’er i lungekræft. De gennemsnitlige længder af EST-sekvenserne i cancerøse og normale væv var 478 og 288 bp. Denne længde forskel viser klart, at når en lungevævet begynder at generere en tumor, et skift i alternativ splejsning forekommer i hele genomet, hvorved der produceres længere EST’er og proteiner. Yderligere undersøgelser af alternativ splejsning anvender ovenstående EST bibliotekerne kan opklare splejsning modulation over genomet i lungekræft. Som vist i tabel 1, i cancervæv, blev 238 SSR’er fundet på 227 EST’er sekvenser. I modsætning hertil blev der 208 SSR identificeret på 184 EST’eme blev fundet i normalt væv (tabel 1).

I normale væv, de procentsatser af dinukleotider, trinukleotider, tetranucleotide, pentanucleotides og hexanucleotider var 58,65%, 11,05%, 22,59%, 7,21% og 0,48% henholdsvis (figur 1). I modsætning hertil i cancervæv, blev 56,72%, 30,25%, 7,98%, 2,10% og 2,94% af de samlede SSR’er tildelt dinukleotiderne trinukleotider, tetranucleotide, pentanucleotides og hexanucleotider, henholdsvis (figur 1).

Procentdelen af ​​dinukleotider, trinukleotider, tetranucleotide, pentanucleotides og hexanucleotider er sammenlignet mellem kræft og normale væv. Trinukleotid SSR gentagelser er rigelige i EST’erne ifølge lunge kræft væv.

Baseret på figur 1, den største forskel mellem normale og cancerøse væv tilhører trinukleotider. Med andre ord, trinukleotider er mere rigelige i kræft bibliotek end den normale bibliotek (30,25% versus 11,05%, henholdsvis). Dette resultat bekræfter tidligere resultater på neurodegenerative sygdomme og andre kræftformer, hvor triplet gentagelser udvidet i tumorvæv [14], [15]. Ifølge Bacolla et al. (2008), der er en positiv sammenhæng mellem antallet af defekte mutationer og sygdom induktion med en udvidelse af triplet gentagelser. Et andet spørgsmål er stadig:? Er der nogen forskel mellem de typer af udtrykte SSR’er i hver klasse af gentagne enheder

Komparativ analyse af EST-SSR typer mellem normale og ondartede lungevæv

For at kaste lys på de udtrykte SSR sekvens modulationer i hver klasse af gentagne enheder under lungekræft, blev frekvenserne af sekvenserne inden for hver klasse af gentagen enhed (dinukleotider, trinukleotider, tetranucleotide, pentanucleotides eller hexanucleotider) sammenlignet mellem normale og ondartede væv (figur 2, 3, 4, Støtte Information S1).

AT /TA var hyppigere i kræftvæv end i normalt væv. Desuden blev GC /GC opdaget udelukkende kræft væv.

Et skift i trinukleotid EST-SSR’er opstår, når vævet bliver tumorigen, med fald bliver observeret i ACC, CAC, og TTG triplet tandemgentagelser og stigninger i GGC, CGC og AGA stedet.

tetranucleotide, såsom AAAC, ATCA, TTGT, Gaag, og TAAA blev differentielt udtrykt mellem normale og ondartede væv.

Figur 5 fremhæver den høje andel af Arg, Pro, og Ser aminosyrer i kræft lungevæv.

de typer af dinucleotidsekvenser i kræft og normalt væv er vist i figur 2. Fem dinukleotider , AC /GT, AG /CT, AT /TA, CA /TG, og GA /TC, blev identificeret i begge biblioteker, mens GC /GC blev udelukkende påvist i kræft væv (figur 2, supplerende oplysninger S1). Interessant fordelingen af ​​dinucleotidsekvenser var ikke ens mellem væv. Mere end 40% af dinukleotider i de ondartede lungevæv var AT /TA-typen. I modsætning hertil dette forhold faldt til 14,75% i normalt væv (figur 2, supplerende oplysninger S1). foreslår derfor, vi, at AT /TA og GC /GC frekvenser kan anvendes til detektion lungekræft.

I trinukleotider blev 28 typer af triplet gentagelser fundet i cancervæv, mens påvistes kun 19 sekvens-typer i normalt væv (Støtte Information S1). En differentieret fordeling af trinukleotider i normale og cancer biblioteker var stærkt mærkbar. Mens i normalt væv, blev triplet gentagelser fordelt med næsten lige store frekvenser, fordelingen af ​​triplet repeats var helt uensartet i kræftvæv. GGC og CGC var de hyppigere udtrykte trinukleotid gentagelser i kræft væv (9,72% og 6,94%, henholdsvis), mens disse SSR’er ikke blev udtrykt i det normale væv. I modsætning hertil ACC, CAC, og TTG, der var de dominerende triplet tandem repeats i normalt væv, tegnede sig for 26% af alle udtrykte trinukleotider i normalt væv, hurtigt forsvinder, når lungevævet bliver tumorigen (figur 3). Således overvåge udtryk mønster af triplet gentagelser kan betragtes som en passende måde for lungekræft forudsigelse og detektion.

Figur 4 præsenteres de tetranukleotid EST-SSR forskelle mellem normale og ondartede væv. AAAC var meget udbredt i den normale bibliotek, mens ATCA var meget udbredt i kræft væv. Men forskelle i tetranukleotid SSR udtryk mellem kræft og normale var ikke så klar som trinukleotid EST-SSR’er.

Pentanucleotides og hexanucleotider EST-SSR’er er vist i Støtte Information S1. Alle fem pentanucleotides i kræft væv havde lignende frekvenser, mens ATTCC viste den højeste frekvens i normale lungevæv (Støtte Information S1). Tre hexanucleotider blev fundet i EST’erne af lungekræft, herunder GCCCCA, CCTTGG, og CAACAG, mens kun én hexanucleotid (ATTTTT) blev påvist i normale EST’er (Støtte Information S1).

Antallet af EST-SSR’er i hver klasse af gentagelsesenheder er blevet sammenlignet mellem cancerøse og normale væv og præsenteres i tabel 2. Lung kræft væv statistisk har et større antal trinukleotid tandemgentagelser (P = 0,01). Dette resultat bekræfter den sandsynlige rolle trinukleotid EST-SSR’er ved induktion af kræft, som er blevet rapporteret tidligere i andre kræftformer [14], [15]. Som vist i tabel 2, den mindre tandemgentagelser (dinukleotider og trinukleotider) var mere rigelige i kræftvæv end i normalt væv. I modsætning hertil frekvenserne af tetranucleotide og pentanucleotides (større størrelse tandem gentagelser) er højere i normalt væv.

korrelation af udtrykte SSR’er mellem lunge kræft og normale væv

Korrelationen af ​​udtrykt SSR sekvenser mellem normale og ondartede væv i hver klasse af tandem repeats (dinukleotider, trinukleotider, tetranucleotide eller pentanucleotides) er vist i tabel 3. Interessant nok blev en negativ sammenhæng fundet mellem udtryk for trinukleotid-typer mellem cancerous- og normal-væv biblioteker (tabel 3), mens korrelationer af dinukleotider eller tetranucleotide mellem normale og cancerøse biblioteker var positive (tabel 3). I virkeligheden, i overensstemmelse med ændringen af ​​normalt væv til tumor, vises ekspressionsprofilen af ​​trinukleotid EST-SSR’er at ændre. Udtrykt trinukleotid tandemgentagelser kan være den bedste kandidat til at opdage og forudsige kræft lungevæv i fremtidige studier.

Virtual PCR

I den samlede kræft bibliotek, 156 EST-SSR’er havde korrekt flankerende regioner for primer design. Som følge heraf blev 156 primere (69% af EST-SSRS) beregnet til 227 EST-SSR’er i ondartede væv (Støtte Information S2). Når virtuelle PCR blev kørt med SSR Locator software, 81 af primerne (52%) producerede egnede fragmenter.

Baseret på ordentlig flankerende område blev 113 primere identificeret for 184 EST-SSR’er (61% af EST- SSR’er) i normal bibliotek (Støtte Information S3), og 93 af disse primere (82% af primere) producerede SSR fragmenter under virtuelle PCR (Støtte Information S3). Primersekvenserne præsenteres i Støtte Information S2 og S3 og er nyttige i yderligere laboratorieundersøgelser på lunge EST-SSR’er.

Funktionel annotation af EST-SSR’er

At udforske de funktioner i EST-sekvenser indeholder SSR’er i både normale og ondartede væv, blev BLASTX brugt til at søge efter EST-SSR’er i den ikke-redundante protein (nr) databank af NCBI. I alt 117 ud af 227 EST-SSR’er i kræft lungevæv og 55 ud af 187 (30%) sekvenser i normale lungevæv havde betydelige hits (Støtte Information S4 og støtte Information S5).

En sammenlignende funktionel annotation af EST-SSR’er mellem normale og ondartede lungevæv præsenteres i Støtte Information S6. Derudover har annoteret proteiner til trinucletotide EST-SSR’er blevet sammenlignet mellem normale og ondartede lungevæv i Støtte Information S7.

Mange af de annoterede EST-SSR’er i kræft væv var relateret til chromodomain helicase DNA bindende proteiner, formin -bindende proteiner og Chromobox protein homologe, og disse gener ikke udtrykke med SSR’er i den normale bibliotek (Støtte Information S6). Chromodomain helicase DNA-bindende proteiner udelukkende producere fra trinucletotide EST-SSR’er i kræft væv (Støtte Information S7). Med andre ord, SSR’er i kræft væv foretrækker at deltage og målrette nucleus proteiner involveret i heterochromatin dannelse, transkriptionel aktivering, regulering af binding, og vedligeholdelse af heterochromatin integritet.

I særdeleshed indblanding SSR’er med chromodomain helicase DNA bindende proteiner kan resultere i dannelsen af ​​defekte gener i lungekræft. Dette fund er i overensstemmelse med resultaterne af Li et al. (2004) vedrørende virkningerne af SSR distribution på kromatin organisering og regulering af gen-aktivitet [13]

CCAAT /forstærker protein α var en anden interessant mål, der var påvirket af SSR’er udelukkende i kræft væv.; dette protein har en veldokumenteret rolle i celleproliferation. CCAAT-enhancer-bindende proteiner (eller C /EBPs) er en familie af transskriptionsfaktorer, der interagerer med CCAAT (cytidin-cytidin-adenosin-adenosin-thymidin) kassemotiv, som er til stede i flere genpromotorer. C /EBPs er karakteriseret ved en højt konserveret basisk-leucin-zipper (bzip) domæne ved C-terminalen. Dette domæne er involveret i dimerisering og DNA-binding, som er andre leucin-zipper transkriptionsfaktorer. C /EBPs proteiner er involveret i forskellige cellulære responser, såsom kontrol af cellulær proliferation, vækst og differentiering, metabolisme og immunologi [31], [32].

Ovenstående resultater åbner en ny vej i lunge cancer studier og antyder, at SSR’er kan være både en markør for, og også en årsag til kræft induktion. er behov for flere undersøgelser i fremtiden på dette område.

Aminosyre fordeling af EST’er, der indeholder trinukleotid tandem gentager

Med hensyn til de ovennævnte resultater om betydningen af ​​triplet gentager i lungekræft induktion, typer af forudsagte aminosyrer og deres fordelinger for EST’er med trinukleotid repeats blev analyseret i normale og cancerøse biblioteker. I overensstemmelse med EST (mRNA) niveau, ekspressionsmønsteret for EST-SSR på aminosyreniveau var helt anderledes.

Antallet af aminosyre-gentagelser var ca. 3 gange højere i kræftvæv end i normalt væv (582 versus 178 gentagelser henholdsvis p = 0,01, tabel 4). Desuden typen af ​​udtrykte aminosyrer var især forskellig mellem cancerøse og normale væv (tabel 4, figur 5). Arg (14,60%), Pro (12,71%), Ser (12,19%), Leu (10,19%), og Ala (8,03%) var de mest rigelige aminosyrer i lungekræft væv. I modsætning hertil Leu (18,53%), Ala (16,23%), Thr (8,42%), Gin (8,42%) var de dominerende aminosyrer i normalt væv. Ingen Thr eller Hans blev fundet i EST-SSR’er af kræft prøver. På den anden side, Lys, Met, og Try blev ikke fundet i normale væv. Resultatet af aminosyren undersøgelse af EST-SSR’er viser tydeligt, at den inducerede ustabilitet SSR’er i kræft væv ikke kun påvirke mRNA produktion, men har også en stærk direkte virkning på det producerede protein.

EST -SSR fordeling inden for kræft væv

Figur 6 viser fordelingen af ​​forskellige klasser af SSR’er (dinukleotider, trinukleotider, tetranucleotide, pentanucleotides og hexanucleotider) på EST’erne mellem 2 forskellige kræft væv. Desuden blev de forskellige typer af SSR’er i hver klasse sammenlignet ved parret t-test (Støtte Information S7). Som vist i figur 6 og støtte Information S8, er der ingen signifikant forskel mellem de forskellige klasser af de 2 ondartede biblioteker, og EST-SSR’er har lignende ekspressionsmønstre mellem kræft væv.

De procentdele af dinukleotider, trinukleotider, tetranucleotide, pentanucleotides og hexanucleotider er sammenlignet mellem kræft og normale væv. EST-SSR tilstedeværende lignende distributionsmønstre mellem kræft væv.

Diskussion

Lungekræft er den hyppigste årsag til kræftdødsfald hos både kvinder [27] og mænd [28] i hele verden . De fleste lungetumorer er maligne, og kun omkring 2% af dem diagnosticeret med metastatisk lungecancer er i live 5 år efter diagnosen [28]. Diagnosticering af lungekræft i tidligere tidspunkt skarpt øger overlevelsesprocenten til 49% i fem år eller længere.

En af de mest fremtrædende anvendelser af molekylære markører er påvisning af sygdomme i tidlige stadier. Der er imidlertid ikke pålidelig maker blevet indført til forudsigelse af lungekræft. Mikrosatellitter er den nuværende fremgangsmåde på grund SSR kan spores enten i protein-kodende eller ikke-kodende regioner [33] med høj foranderlighed og kan spille en betydelig rolle i genomet evolution [17]. EST-SSR’er ved at følge opførsel SSR i kodning del af genomet, tjene til at overvåge graduering af mikrosatellitter og også give værdifulde oplysninger om virkningerne af SSR’er på sygdom induktion og funktionel ændring af gener under sygdommen.

i denne undersøgelse undersøgte vi SSR distribution i tumorigene og normale lungevæv at søge efter nye spor på molekylært niveau af denne cancer. For at opnå dette formål blev tumor biblioteker fra lungekræft sammenlignet med den normale lungevæv i tre trin: EST-SSR modulation, aminosyre sammensætning oversat EST-SSR’er, og funktionel anmærkning af producerede EST-SSR’er. Analyse et stort antal EST’er i lunge kræft og normale væv (24870) forudsat en nyttig vurdering af genom modulation og ændring i lungekræft.

På dinukleotid plan blev GC /GC udelukkende påvist i kræft væv. GGC og CGC var de oftere udtrykt trinukleotid gentagelser i kræft væv, mens disse SSR’er ikke blev udtrykt i normalt væv. Faktisk tumorigene lunge EST’er var rig på GC-indhold i sammenligning med normale EST’er. Denne observation er i overensstemmelse med tidligere rapporter fra andre kræftformer i menneskelige [2], dyr [34], og selv i planter [35]. De mulige roller GC-indhold og gentag ekspansion i nogle humane sygdomme er tidligere blevet fremhævet [36].

Den største forskel mellem normale og cancerøse væv blev observeret i ekspressionen af ​​trinukleotider tandemgentagelser inden for alle undersøgte gentagelser. Antallet af trinukleotider i lungekræft EST’er var 3 gange højere end hos normale EST’er (P = 0,05). Derudover Pearson korrelation test viste, at cancervæv generere forskellige typer af trinukleotider fordi negative og signifikante korrelationer (P = 0,05, tabel 3) blev fundet mellem kræft og normale væv i forhold til ekspressionen af ​​trinukleotid typer. En differentieret fordeling af trinukleotider i normale og cancer biblioteker var meget mærkbar; mens triplet repeats blev fordelt med næsten lige store frekvenser i normalt væv, fordelingen af ​​triplet repeats var uensartet i kræftvæv.

I overensstemmelse med resultaterne af den foreliggende undersøgelse har mikrosatellit ustabilitet også fundet i tumoren prøver af tyrkiske patienter med brystkræft [37]. Mikrosatellit ustabilitet kan afspejle replikering fejl, der er induceret af defekte fejlparringsreparationsgener, hvilket resulterer i fremkomsten af ​​hidtil ukendte, ikke-nedarvede alleler i tumorceller, og repræsenterer en specifik pathway tumorudvikling. Interessant er denne udviklingsbane korreleret med de klinisk-patologiske træk ved brystcancer [3].

De mulige strukturer af SSR’er, især triplet repeats, som er involveret i humane sygdomme er blevet omfattende undersøgt [38], [39 ], [40], [41], [42], [43]. Forskellige gentagelser har vist et betydeligt potentiale til at danne alternative strukturer, såsom (CTG)

n, (KAG)

n, (CCG)

n, (CGG)

n, (GAA)

n, (TTC)

n, (AGG)

n, (FTT)

n, (TGG)

n og (CCA)

s [44].