人肝癌中p53调控的ceRNA网络分析与转录因子介导的增强子-RNA数据库构建

发布时间：2020-05-05 07:07

【摘要】：近年来的研究表明,长非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)和mRNA可以竞争性的与特定 microRNA(miRNA)识别元件(microRNA recognition element,MRE)结合,从而作为内源性竞争RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)在肿瘤发生和发展过程中发挥特定的生物学功能。肿瘤抑制基因TP53是癌症相关生物进程中的主要调节子之一,其蛋白产物p53蛋白作为转录因子(transcription factor,TF)调控包括miRNA和lncRNA在内的靶基因。然而,p53在肝癌中发挥作用的机制以及p53调控的RNA能否构成ceRNA调控网络尚未阐明。因此,利用高通量的RNA测序技术(小RNA测序,RNA测序)鉴定出了 HepG2细胞中受p53调控的差异表达的miRNA、lncRNA和mRNA。随后,基因组特征比较分析结果展示了 mRNA和lncRNA之间在转录本长度、外显子数量、亚型数量和开放阅读框长度等方面的差异。通过进一步整合实验证实的Ago2数据和p53结合位点数据,找出受p53调控的miRNA与mRNA和lncRNA之间的调控关系,进而利用超几何检验构建出高度可信的p53调控ceRNA网络。而对p53调控的mRNA的KEGG通路注释的结果表明,该ceRNA调控网络与癌症发生过程以及p53信号通路都高度相关。最后,利用中介中心性分析方法(Betweeness Centrality,BC)进行分析,识别了调控多数RNA的五个主要miRNA(包括:hsa-miR-3620-5p、hsa-miR-3613-3p、hsa-miR-6881-3p、hsa-miR-6087 以及hsa-miR-18a-3p),该结果表明这五个miRNA在该p53调控的ceRNA网络中发挥着重要作用。综上所述,该研究结果为未来的癌症治疗研究提供了一种全新的p53网络调控机制。增强子是一种增加特定基因表达频率的DNA元件。随着增强子相关研究的深入,阐明增强子在细胞调控中的潜在作用的需求日益增加。因此,专门开发了一个交互式的数据库 EnhancerDB(http://lcbb.swjtu.edu.cn/EnhancerDB),以探索展示其中的规律。EnhancerDB主要关注于融合TF,miRNA,mRNA和SNP在内的不同元件,以更好地了解增强子周围的调控网络及增强子在其中的作用。目前数据库包含41个组织或细胞系,共鉴定出68,592种不同的增强子,并收集整合了 406个TF,1,727个microRNA,20,343个基因和6,920,105个SNP。除此之外,EnhancerDB提供了一套简单易用的工具来帮助用户查询感兴趣的元素,并揭示与其相关的调控与被调控的其他元件。
【图文】：

逦－５逦０逦５逦１０逦－５逦０逦５逦１０逡逑ｌｏｇ２（Ｆｏｌｄ邋Ｃｈａｎｇｅ）逡逑图２－２差异表达的ｍＲＮＡ邋（左）、ＩｎｃＲＮＡ邋（中）和ｍｉＲＮＡ邋（右）的火山图。ｍＲＮＡ、逡逑ＩｎｃＲＮＡ和ｍｉＲＮＡ中具有－ｌｏｇｌ０（ｑ值）＞１．３０１以及ｌｏｇ２（Ｆｏｌｄ邋Ｃｈａｎｇｅ）绝对值＞邋１的才是差异逡逑表达的ＲＮＡ。逡逑为了验证ＲＮＡ测序的准确性，选择了部分功能与癌症相关的ＲＮＡ进行验逡逑证，包括四个基因（ＰＴＥＮ、ＭＤＭ２、ＣＤＫＮ１Ａ和ＴＰ５３）以及五个ＩｎｃＲＮＡ逡逑（ＴＧＦＢ２－ＡＳ１、ＡＣ１３２２１７．４、ＲＰ１１－２１１Ｇ３．２、ＲＰ１１－６２Ｆ２４．２邋和邋ＲＰ４－５３３Ｄ７．５）。逡逑结果与预期一致，证实ＲＮＡ测序结果的可靠（图２－３ｂ，图２－３ｃ）。逡逑Ｑ，邋￣逦ｌ＞－ＳＩＥ－４逦￣邋．邋ｓ邋￣邋￣邋Ｐ＜ＩＦ，Ｈ邋￣邋￣Ｉ邋２０ｊ￣逦Ｐ＜邋ＩＫ－６逦￣邋一．逡逑１０邋；邋：邋：邋！逡逑１０＇逦：逦Ｊ逡逑｜邋ａ邋■■逦５邋ｒ￣＾逦｜，０邋逦邋ＪＣＯＴｔｒｏ，逡逑一 邋＇邋＾■了逡逑－１０．邋：邋５逡逑？邋－１０邋？邋？逡逑Ｃｏｎｔｒｏｌ邋Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ逦Ｃｏｎｔｒｏｌ逦Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ逦Ｃｏｎｔｒｏｌ逦Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ逡逑＾逦ｍＲＮＡ逦ＩｎｃＲＮＡ逦ｍｉｃｒｏＲＮＡ逡逑ｂ

包括四个基因（ＰＴＥＮ、ＭＤＭ２、ＣＤＫＮ１Ａ和ＴＰ５３）以及五个ＩｎｃＲＮＡ逡逑（ＴＧＦＢ２－ＡＳ１、ＡＣ１３２２１７．４、ＲＰ１１－２１１Ｇ３．２、ＲＰ１１－６２Ｆ２４．２邋和邋ＲＰ４－５３３Ｄ７．５）。逡逑结果与预期一致，证实ＲＮＡ测序结果的可靠（图２－３ｂ，图２－３ｃ）。逡逑Ｑ，邋￣逦ｌ＞－ＳＩＥ－４逦￣邋．邋ｓ邋￣邋￣邋Ｐ＜ＩＦ，Ｈ邋￣邋￣Ｉ邋２０ｊ￣逦Ｐ＜邋ＩＫ－６逦￣邋一．逡逑１０邋；邋：邋：邋！逡逑１０＇逦：逦Ｊ逡逑｜邋ａ邋■■逦５邋ｒ￣＾逦｜，，０邋逦邋ＪＣＯＴｔｒｏ，逡逑一 邋＇邋＾■了逡逑－１０．邋：邋５逡逑？邋－１０邋？邋？逡逑Ｃｏｎｔｒｏｌ邋Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ逦Ｃｏｎｔｒｏｌ逦Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ逦Ｃｏｎｔｒｏｌ逦Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ逡逑＾逦ｍＲＮＡ逦ＩｎｃＲＮＡ逦ｍｉｃｒｏＲＮＡ逡逑ｂ
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R735.7

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本文编号：2649735