Identyfikacja i analiza ekspresji nakładających się genów u człowieka i myszy
Loading...
Date
2017
Authors
Advisor
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Identification and expression analysis of human and murine overlapping genes
Abstract
Zjawisko nakładania się genów może pełnić wiele funkcji regulatorowych, a większość prowadzonych obecnie w tym temacie badań skupia się na parach genów kodujących białka, nakładających się z niekodującymi RNA. Stosunkowo mało wiadomo na temat zjawiska nakładania w przypadku dwóch genów kodujących białka. W niniejszej pracy przeanalizowano wpływ nakładania się genów kodujących białka końcami 5’ na poziom ich ekspresji. W oparciu o analizę miejsc startu transkrypcji (TSS) w 73 ludzkich i 10 mysich organach, tkankach i liniach komórkowych, zidentyfikowano 582 i 113 par genów nakładających się w przynajmniej jednej bibliotece odpowiednio u człowieka i myszy. Wykazano, że rejon nakładania jest rzadko zachowany między gatunkami i tkankami. Pokazano również, że tylko w przypadku połowy par genów, transkrypcja inicjowana była wyłącznie w rejonie nakładania. W pozostałych przypadkach inicjacja transkrypcji następowała z miejsc TSS położonych zarówno w rejonie nakładania jak i po za nim. Analizy 26 linii komórkowych gruczolakoraka płuc oparte zostały dodatkowo również o dane pochodzące z eksperymentów RNA-Seq oraz ChIP-Seq dla siedmiu typów modyfikacji histonów i aktywności polimerazy RNA II, co pozwoliło przestudiować zjawisko nakładania w kontekście interferencji transkrypcji. Kluczowe wyniki zdeponowane zostały w bazie danych, dostępnej pod adresem http://overgenedb.amu.edu.pl.
Gene overlap is known to play various regulatory functions on transcriptional and post-transcriptional levels. Most of the currently held studies is focused on protein coding genes overlapping with non-protein coding counterparts. Much less is known about the role of the gene overlap in the case of two protein-coding genes. Here we have studied 5’ end protein-coding overlapping genes in human and mice genomes. We have identified 582 human and 113 mouse pairs of genes that are transcribed using overlapping promoters in at least one analyzed library. Gene pairs were identified based on the analysis of the transcription start sites (TSSs) coordinates in 73 human and 10 mouse organs, tissues and cell lines. The collected data revealed that the overlap region is rarely conserved between the studied species and tissues. The results also shown that only in the case of about 50% of overlapping genes, transcription started explicitly in the overlap regions. In remaining half, the transcription was initiated both from overlapping and non-overlapping TSSs. Analyses for 26 human lung adenocarcinoma cell lines were additionally based on RNA-Seq and ChIP-Seq data for seven histone modifications and RNA Polymerase II activity which were studied in the context of the transcriptional interference. Key results were stored in a database, accessible under http://overgenedb.amu.edu.pl.
Gene overlap is known to play various regulatory functions on transcriptional and post-transcriptional levels. Most of the currently held studies is focused on protein coding genes overlapping with non-protein coding counterparts. Much less is known about the role of the gene overlap in the case of two protein-coding genes. Here we have studied 5’ end protein-coding overlapping genes in human and mice genomes. We have identified 582 human and 113 mouse pairs of genes that are transcribed using overlapping promoters in at least one analyzed library. Gene pairs were identified based on the analysis of the transcription start sites (TSSs) coordinates in 73 human and 10 mouse organs, tissues and cell lines. The collected data revealed that the overlap region is rarely conserved between the studied species and tissues. The results also shown that only in the case of about 50% of overlapping genes, transcription started explicitly in the overlap regions. In remaining half, the transcription was initiated both from overlapping and non-overlapping TSSs. Analyses for 26 human lung adenocarcinoma cell lines were additionally based on RNA-Seq and ChIP-Seq data for seven histone modifications and RNA Polymerase II activity which were studied in the context of the transcriptional interference. Key results were stored in a database, accessible under http://overgenedb.amu.edu.pl.
Description
Wydział Biologii
Sponsor
Keywords
geny nakładające, overlapping genes, regulacja ekspresji genów, regulation of gene expression, geny kodujące białka, protein-coding genes, interferencja transkrypcji, transcription interference