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.2006年12月27日7:325。
doi:10.1186/1471-2164-7-325。

全基因组外显子阵列检测结肠癌的选择性剪接和差异基因表达

保罗·加迪纳 1, 泰森·A·克拉克, 布莱恩·岛田, 米歇尔·斯塔普斯, 青杨, 詹姆斯·维伊奇, 安东尼·施韦策, Tarif Awad公司, 查尔斯·苏格特, 苏珊·迪, 克里斯托弗·戴维斯, 阿兰·威廉姆斯, 纱线Turpaz
附属机构

全基因组外显子阵列检测结肠癌的选择性剪接和差异基因表达

保罗·加迪纳等。 BMC基因组学. .

摘要

背景：选择性剪接是一种通过在转录后处理过程中排除或包含外显子来增加蛋白质多样性的机制。另外，剪接蛋白在肿瘤学中特别重要，因为它们可能有助于癌症的病因，提供选择性药物靶点，或用作癌症诊断的标记集。虽然剪接变异体的传统鉴定通常以单个基因为目标，但我们在此提出了一种新的外显子中心阵列（GeneChip Human exon 1.0 ST），它可以在全基因组范围内鉴定差异剪接变种，并同时提供灵活且包容性的基因表达分析。

结果：我们使用一个微阵列分析了20个配对的肿瘤正常结肠癌样本，该微阵列设计用于检测超过100万个假定外显子，根据不同水平的先前支持证据，这些外显子可以虚拟组装成潜在的基因级转录物。对高置信度（经验性支持）转录物的分析确定了160个差异表达基因，其中42个基因占据影响细胞增殖的网络，另外29个基因具有未知功能。一项更具推测性的分析，包括完全基于计算预测的转录本，产生了另外160个差异表达基因，其中四分之三之前没有注释。我们还比较了Exon 1.0 ST和U133 Plus 2.0阵列的基因信号估计。通过比较每个外显子对每个组织中同源转录物强度的相对贡献的实验算法来预测新的剪接事件。通过RT-PCR验证产生的候选剪接变体。我们发现9个基因在结肠肿瘤和正常结肠组织之间存在差异剪接，其中一些基因以前没有与癌症相关。我们的分析中得分最高的候选基因也被发现与基于EST的癌症选择性剪接的生物信息学预测有很大的重叠。

结论：高置信度转录物的差异表达与已知的癌症基因和途径密切相关，这表明推测性更强的转录物可能是结肠癌的新靶点，这些转录物主要基于计算预测，且大多没有先前的注释。五个已确定的剪接事件影响细胞骨架组织的介质（ACTN1、VCL、CALD1、CTTN、TPM1），两个影响细胞外基质蛋白（FN1、COL6A3），另一个参与整合素信号传递（SLC3A2）。总之，它们形成了一种结肠癌特异性改变模式，可能特别影响细胞运动。

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数字

图1
图1
Exon和U133 Plus 2阵列的信号值频率.日志的分布2Exon阵列（实线）和U133 Plus 2阵列（点画线）显示了乳腺组织的转录簇（signal+16）值。
图2
图2
Exon和U133 Plus 2阵列信号的成对比较.每个点代表日志2乳腺组织的Exon阵列（x轴）和U133 Plus 2阵列（y轴）中相同转录簇的（signal+16）值。信号值5处的粗体线将绘图划分为象限I-IV以供参考。
图3
图3
结肠癌中含有差异表达核心基因的密集分子相互作用网络基因产品图标右侧上方的蓝色或红色圆盘分别表示过表达或表达不足的基因。绿线或红线分别表示刺激或抑制相互作用。许多转录因子（如p53）和信号激酶（如ERK1）因其连接的多样性而被排除在外。节点到规范路径的一般划分显示为粗体文本。
图4
图4
平行基因水平和外显子水平分析的工作流程工作流程说明了与基因水平（左）和外显子水平（右）信号处理相对应的两条平行分析线。这些分析在MIDAS或拼接指数的水平上收敛，后者对备选拼接进行统计测试。信号估计和MIDAS发生在ExACT软件中，过滤主要通过简单的Perl脚本完成。黄色方框表示文件或数据集，绿色方框表示进程或程序。实线表示主要数据流，虚线表示辅助流，主要用于过滤。
图5
图5
两个相互排斥的外显子（19a和19b）的probested-level强度示例行动1在基因组背景下。将每个样本的问题集信号归一化为视图中所有问题集上该样本的中值信号。该候选剪接事件经RT-PCR证实。（Biotique的BLIS查看器。）
图6
图6
候选剪接事件的PCR验证PCR产物来源于基因名称下注释清楚的侧翼区域中的正向/反向引物。流动性每一个变化的解释都在右边（“include”，包括；“Ext”，扩展）。样本编号与样本数据信息中的编号相匹配（参见方法）。请注意，在一些情况下，PCR产物之间形成异源双链会产生未标记的双链。对照组为“通用总RNA”（Clontech）、独立结肠RNA样本（BioChain）和无模板对照组（“NTC”）。“M”是DNA阶梯标记。
图7
图7
先前报道的结肠癌特异性剪接事件的PCR验证说明见图6。
图8
图8
结肠癌中含有选择性剪接基因产物的网络。受选择性剪接影响的蛋白质用红色圆盘表示。与细胞或基质粘附有关的蛋白质通常位于左侧，而与细胞运动和肌动蛋白细胞骨架有关的蛋白质则位于中央和右侧。“PMCA4”是ATP2B4的别名。
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