TRANSKRIPTOMI
alam semula jadi
KOMUNIKASI
Pencirian transkrip penuh mutasi SF3B1 dalam leukemia limfositik kronik mendedahkan penurunan regulasi intron yang dikekalkan
Transkrip penuh|Penjujukan nanopori|Analisis isoform alternatif
Latar belakang
Smutasi omatik dalam faktor penyambungan SF3B1 telah dilaporkan secara meluas dikaitkan dengan pelbagai jenis kanser, termasuk leukemia limfositik kronik(CLL), melanoma uveal, kanser payudara, dll. Selain itu, kajian transkriptik bacaan pendek telah mendedahkan corak penyambungan menyimpang yang disebabkan oleh mutasi SF3B1.Walau bagaimanapun, kajian mengenai corak penyambungan alternatif ini telah lama dihadkan kepada peringkat peristiwa dan kekurangan pengetahuan pada peringkat isoform disebabkan oleh pengehadan transkrip terkumpul yang dibaca pendek.Di sini, platform penjujukan nanopore telah diperkenalkan untuk menjana transkrip panjang penuh, yang memperkasakan penyiasatan pada isoform AS.
Reka bentuk eksperimen
Eksperimen
Pengelompokan:1. CLL-SF3B1(WT) 2. CLL-SF3B1(K700E mutasi);3. Sel B biasa
Strategi urutan:Penjujukan perpustakaan Minion 2D, penjujukan perpustakaan PromethION 1D;data bacaan pendek daripada sampel yang sama
Platform penjujukan:ONT Minion;ONT PromethION;
Analisis Bioinformatik
Keputusan
Asejumlah 257 juta bacaan dijana daripada 6 sampel CLL dan 3 sel B.Secara purata 30.5% daripada bacaan ini dikenal pasti sebagai transkrip panjang penuh.
FAnalisis isoform alternatif panjang bagi RNA(FLAIR) telah dibangunkan untuk menjana satu set isoform berkeyakinan tinggi.FLAIR boleh diringkaskan sebagai:
Npenjajaran bacaan anopore: kenal pasti struktur transkrip umum berdasarkan genom rujukan;
Spembetulan simpang plice: ralat jujukan yang betul(merah) dengan tapak splice daripada intron beranotasi, intron daripada data baca pendek atau kedua-duanya;
Colapse: ringkaskan isoform perwakilan berdasarkan rantai simpang sambatan (set laluan pertama).Pilih isof berkeyakinan tinggi daripada berdasarkan bilangan bacaan sokongan (Ambang: 3).
Rajah 1. Analisis FLAIR untuk mengenal pasti isoform penuh lenth yang dikaitkan dengan mutasi SF3B1 dalam CLL
FLAIR Mengenal pasti 326,699 isoform bersambung berkeyakinan tinggi, 90% daripadanya ialah isoform baru.Kebanyakan isoform yang tidak bernotasi ini didapati sebagai gabungan baru bagi simpang sambatan yang diketahui (142,971), manakala isoform novel yang selebihnya mengandungi sama ada intron tertahan (21,700) atau ekson novel (3594).
Ljujukan ong-read memperkasakan pengenalpastian tapak splice mutan SF3B1-K700E -diubah pada tahap isoform.35 alternatif 3'SSs dan 10 alternatif 5'SSs didapati mempunyai perbezaan yang ketara antara SF3B1-K700E dan SF3B1-WT.33 daripada 35 perubahan itu baru ditemui oleh urutan yang dibaca lama.Dalam data Nanopore, taburan jarak antara SF3B1-K700E-diubah 3'SSs ke puncak tapak kanonik adalah sekitar -20 bp, yang berbeza dengan ketara daripada taburan kawalan, serupa dengan apa yang telah dilaporkan dalam urutan bacaan pendek CLL.Isoform gen ERGIC3 dianalisis, di mana isoform novel yang mengandungi tapak splice proksimal didapati lebih banyak dalam SF3B1-K700E .Kedua-dua proksimal dan distal 3'SS dikaitkan dengan corak AS yang berbeza yang menghasilkan pelbagai isoform.
Rajah 2. Corak penyambungan alternatif 3′ yang dikenal pasti dengan data penjujukan nanopori
Analisis penggunaan peristiwa IR telah lama dihadkan dalam analisis berdasarkan bacaan pendek kerana keyakinan dalam pengenalpastian dan kuantifikasi IR.Ungkapan isoform IR dalam SF3B1-K700E dan SF3B1-WT dikira berdasarkan jujukan nanopori, mendedahkan peraturan turun global isoform IR dalam SF3B1-K700E .
Rajah 4. Keamatan pertanian dan ketersambungan rangkaian merentas tiga sistem pertanian (A dan B);Analisis hutan rawak(C) dan Hubungan antara intensiti pertanian dan penjajahan AMF (D)
Rajah 3. Peristiwa pengekalan intron lebih terkawal dalam CLL SF3B1-K700E
Teknologi
Penjujukan Bacaan Panjang Nanopore
Npenjujukan anopore ialah teknologi penjujukan isyarat elektrik masa nyata molekul tunggal.
DDNA atau RNA terkandas ouble akan mengikat kepada protein nanoporous yang tertanam dalam biofilm dan melepaskan di bawah pimpinan protein motor.
DHelai NA/RNA melalui protein saluran nanopore pada kadar tertentu di bawah tindakan perbezaan voltan.
Molekul menjana isyarat elektrik yang berbeza mengikut struktur kimia.
Rpengesanan jujukan masa eal dicapai dengan panggilan asas.
Prestasi penjujukan transkrip penuh penuh
√ Ketepuan Data
Bacaan 7 kali ganda lebih sedikit diperlukan untuk mencapai ketepuan data yang setanding.
√ Pengenalpastian Struktur Transkrip
Pengenalpastian variasi struktur yang pelbagai dengan bacaan penuh konsensus setiap transkrip
√ Analisis pembezaan peringkat transkrip -Dedahkan perubahan yang disembunyikan oleh bacaan pendek
Rujukan
Tang AD , Soulette CM , Baren MJV , et al.Pencirian transkrip penuh mutasi SF3B1 dalam leukemia limfositik kronik mendedahkan penurunan regulasi intron yang dikekalkan [J].Komunikasi Alam Semula Jadi.
Teknologi dan Sorotan bertujuan untuk berkongsi aplikasi kejayaan terbaharu bagi teknologi penjujukan pemprosesan tinggi yang berbeza dalam pelbagai arena penyelidikan serta idea bernas dalam reka bentuk eksperimen dan perlombongan data .
Masa siaran: Jan-08-2022