MikroRNA transcriptome bir transkripsiyon faktörü bağımlı regülasyonu açıklayan
Summary
Herein we propose a strategy to study the effect of a transcription factor of interest on the microRNA transcriptome using publically available data, computational resources and high throughput data from microRNA arrays after transfecting cells with small hairpin (sh)RNA targeting a transcription factor of interest.
Abstract
Protein kodlayan genlerin transkripsiyon düzenlemesi fazla çalışılan iken, çok az, özellikle mikroRNA, transkripsiyon faktörleri kodlayıcı olmayan RNA'lar, transkripsiyona dahil bir şekline göre bilinmektedir. Burada, kamuya açık verileri, hesaplama kaynakları ve yüksek verimli verilerini kullanarak microRNA transkripsiyonunu düzenleyen transkripsiyon faktörü potansiyel rolünü incelemek için bir strateji önermek. Biz transkripsiyon faktör bağlanma siteleri ile zenginleştirilmiş microRNA destekleyicileri tanımlamak için ENCODE projeden -sequencing verileri microRNA promotör ve kromatin immünopresipitasyon (chip) tanımlamak için H3K4me3 epigenetik imza kullanın. ShRNA ilgi transkripsiyon faktörü hedef ve mikroRNA diziye hücreleri tabi olan ilgi hücreleri transfekte, biz microRNA transcriptome bu transkripsiyon faktörünün etkisini araştırmak. bir örnek olarak kronik ly mikroRNA transcriptome üzerinde STAT3 etkisi üzerine çalışmamızı kullanınmphocytic lösemi (CLL) hücre.
Introduction
MikroRNA'lar tipik posttranskripsiyonel düzeyde mRNA ifadesinin negatif regülatörleri işlev endojen küçük olmayan kodlama düzenleyici RNA vardır. Yaklaşık 1.000 kodlayıcı olmayan uzun mikroRNAlar insan genomunda 1,2 bulunur 20 nükleotid 25. MikroRNA'lar genellikle 3 'çevrilmemiş bölge, hedef mRNA (UTR) yer almaktadır microRNA ve tamamlayıcı tohum uyumlu sekans, tohum sırası arasında standart baz eşleştirme yoluyla gen ekspresyonunu düzenlerler. Toplu olarak, mikroRNAlar proteini kodlayan genlerin 3 fazla% 30 düzenleyen ama çok az mikroRNA DNA transkripsiyonu şey bilinmektedir. MikroRNA transkripsiyon regülasyonu, mRNA, 4,5 benzer olduğu ileri sürülmüştür. Özellikle, bir protein kodlayan genlerin transkripsiyonunu teşvik aktivitesine benzer transkripsiyon faktörleri mikroRNA 6 transkripsiyonunu aktif hale getirmek için düşünülmektedir. Transkripsiyon faktörü microRNA etkileşim gen ifadesinin 7 bir modülatör faktörü olarak rapor edilmiştir ve may da geri besleme ve beslemeyi ileri döngüler oluşturur. Örneğin, Yamakuchi ve ark., P53 sırayla p53 represör SIRT çevirisini ve böylece p53 aktivitesinin 8 artan inhibe microRNA34a ekspresyonunu indüklediği bir geri besleme döngüsü bildirilmiştir.
microRNA transkripsiyon faktörü bağımlı ifade spesifik örnekler rapor edilmiştir Oysa, ilgi transkripsiyon faktörü microRNA-transcriptome ifadesini düzenleyen hakkında bilgi sağlayan bir kabul gören bir yöntem yoktur. Burada önerilen protokolün amacı microRNA-transcriptome transkripsiyon faktörü bağımlı düzenleme derinlemesine bir açıklamasını sağlamaktır. kamuya açık verileri, biyoinformatik araçları birleştiren ve mikrodizi teknolojisi kullanılarak, bu algoritmayı aşağıdaki araştırmacılar genomik ölçekte yakalamak mümkün olacaktır nasıl herhangiilgi herhangi bir hücre tipinde transkripsiyon faktörü mıkroRNA-transcriptome ifadesini düzenleyen ve mikroRNA ekspresyonunu düzenleyen transkripsiyon faktörü mRNA'nın varsayılan bir katkı keşfetmek için.
Protocol
Representative Results
Discussion
Protein kodlayan genlerin RNA polimeraz II bağımlı transkripsiyonu altında yatan mekanizma yoğun çalışmalar olmuştur. Bu elemanlar sadece% 1'ini oluştururlar iken – İnsan genomunun% 2, ENCODE projeden kanıtlar, insan genomunun% 80'in üzerinde transkripsiyonu 17 uğrayabileceği ne kodlamayan DNA elemanlarının transkripsiyonunu düzenleyen düşündürmektedir büyük ölçüde bilinmemektedir 6 .
Pol II, aynı zamanda mikroRNAlar 6 dahi…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma KLL Küresel Araştırma Vakfı tarafından sağlanan hibe ile desteklenmiştir. Texas MD Anderson Cancer Center Üniversitesi Kanser Merkezi Destek Hibe (P30CA16672) aracılığıyla Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından kısmen desteklenmektedir.
Materials
| Lipofectamin 2000 | Life Technologies | 11668027 | |
| 0.45 um syringe filter | Thermo Scientific (Nalgene) | 190-2545 | |
| Amicon ultracentrifugal filter device with threshold of 100kDa | Merck Millipore | ||
| Polybrene | Merck Millipore | TR-1003-G | |
| TRIzol reagent | Life Tachnologies (Invitrogen) | 15596-026 | |
| 293 Cell line human | Sigma-Aldrich | 85120602 |
References
- Bentwich, I., et al. Identification of hundreds of conserved and nonconserved human microRNAs. Nat Genet. 37, 766-770 (2005).
- Hata, A. Functions of microRNAs in cardiovascular biology and disease. Annu Rev Physiol. 75, 69-93 (2013).
- Bartel, D. P. MicroRNAs: target recognition and regulatory functions. Cell. 136, 215-233 (2009).
- Piriyapongsa, J., Jordan, I. K., Conley, A. B., Ronan, T., Smalheiser, N. R. Transcription factor binding sites are highly enriched within microRNA precursor sequences. Biol Direct. 6, 61 (2011).
- Rozovski, U., et al. Signal transducer and activator of transcription (STAT)-3 regulates microRNA gene expression in chronic lymphocytic leukemia cells. Mol Cancer. 12, 50 (2013).
- Turner, M. J., Slack, F. J. Transcriptional control of microRNA expression in C. elegans: promoting better understanding. RNA Biol. 6, 49-53 (2009).
- Cui, Q., Yu, Z., Pan, Y., Purisima, E. O., Wang, E. MicroRNAs preferentially target the genes with high transcriptional regulation complexity. Biochem Biophys Res Commun. 352, 733-738 (2007).
- Yamakuchi, M., Lowenstein, C. J. MiR-34, SIRT1 and p53: the feedback loop. Cell Cycle. 8, 712-715 (2009).
- Baer, C., et al. Extensive promoter DNA hypermethylation and hypomethylation is associated with aberrant microRNA expression in chronic lymphocytic leukemia. Cancer Res. 72, 3775-3785 (2012).
- Hazan-Halevy, I., et al. STAT3 is constitutively phosphorylated on serine 727 residues, binds DNA, and activates transcription in CLL cells. Blood. 115, 2852-2863 (2010).
- Melo, S. A., et al. A TARBP2 mutation in human cancer impairs microRNA processing and DICER1 function. Nat Genet. 41, 365-370 (2009).
- Akira, S. Functional roles of STAT family proteins: lessons from knockout mice. Stem Cells. 17, 138-146 (1999).
- Frank, D. A., Mahajan, S., Ritz, J. B lymphocytes from patients with chronic lymphocytic leukemia contain signal transducer and activator of transcription (STAT) 1 and STAT3 constitutively phosphorylated on serine residues. J Clin Invest. 100, 3140-3148 (1997).
- Calin, G. A., et al. MicroRNA profiling reveals distinct signatures in B cell chronic lymphocytic leukemias. Proc Natl Acad Sci U S A. 101, 11755-11760 (2004).
- Consortium, E. P. A user’s guide to the encyclopedia of DNA elements (ENCODE). PLoS biology. 9, e1001046 (2011).
- Miranda, K. C., et al. A pattern-based method for the identification of MicroRNA binding sites and their corresponding heteroduplexes. Cell. 126, 1203-1217 (2006).
- Consortium, E. P. An integrated encyclopedia of DNA elements in the human genome. Nature. 489, 57-74 (2012).
- Lau, J. C., Hanel, M. L., Wevrick, R. Tissue-specific and imprinted epigenetic modifications of the human NDN gene. Nucl Acids Res. 32, 3376-3382 (2004).
- Corcoran, D. L., et al. Features of mammalian microRNA promoters emerge from polymerase II chromatin immunoprecipitation data. PLoS One. 4, e5279 (2009).
- Bhattacharyya, M., Feuerbach, L., Bhadra, T., Lengauer, T., Bandyopadhyay, S. MicroRNA transcription start site prediction with multi-objective feature selection. Stat Appl Genet Mol Biol. 11, (2012).
