Abstract
Kjører av homozygosity (ROH) representerer over lengre homozygote på en lang genomisk avstand. I onkologi, er det kjent som tap av heterozygositet (LOH) hvis det er identifisert utelukkende i kreftcelle i stedet for i matchet kontrollgruppe celle. Studier har identifisert flere genomiske regioner som viser konsekvent ROH i ulike typer kreft. Å spørre om denne konsistens kan observeres på bredere spekter, både i flere krefttyper og i bredere genomiske regioner, undersøkte vi ROH mønstre i National Cancer Institute 60 kreftcellelinje panel (NCI-60) og HapMap kaukasiske sunn trio familier. Ved hjelp av resultater fra Affymetrix 500 K SNP matriser, avdekker et stort genom signifikant sammenheng mellom ROH områdene mellom NCI-60 og HapMap prøver, med mye høyere nivå av ROH (11 ganger) i kreftcellelinjer. Analyse viser at mer alvorlig ROH funnet i kreftceller ser ut til å være en utvidelse av eksisterende ROH i sunn tilstand. I HapMap trioer, voksengruppen hadde en litt, men betydelig høyere nivå (1,02 ganger) av ROH enn gjorde den unge gruppen. For flere ROH regioner observerte vi co-forekomst av sårbare områder (FRA). Men FRA på genomet brede nivået ikke viser en klar sammenheng med ROH regioner
Citation. Ruan X, Kocher J-PA, Pommier Y, Liu H, Reinhold WC (2012) Masse homozygote akkumulering i NCI-60 kreftcellelinjer i forhold til HapMap Trios, og Relasjon til Fragile stedet. PLoS ONE 7 (2): e31628. doi: 10,1371 /journal.pone.0031628
Redaktør: Patrick Tan, Duke-National University of Singapore Graduate Medical School, Singapore
mottatt: 1 juni 2011; Godkjent: 15 januar 2012; Publisert: 9. februar 2012 |
Copyright: © 2012 Ruan et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Denne studien ble støttet av egenutført Research Program av National Institutes of Health, Senter for Cancer Research, National Cancer Institute, og også av National Science Foundation ABI: 0845523 og National Institute of Health R01LM009959A1. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
i diploide organismer, SNPs er kategorisert i heterozygoter og homozygote henhold til forskjellen /identitet mellom mannlige og kvinnelige alleler. Tap av heterozygositet (LOH) [1] i en celle representerer betingelsene for tap av normal funksjon av en allel når den andre allel allerede var inaktivert. LOH kan forårsake tumorsuppressorgen tap av funksjon, som er forbundet med onkogenese [2].
Genomiske områder som påvirkes av LOH ofte oppviser en utvidet lengde av homozygote SNPs, som danner områder med lav diversitet mellom to kopier av DNA . Studier i
E. coli product: [3],
Trypanosoma brucei product: [4] og mus [5] viser viktigheten av utvidet sekvenslikhet /mangfold i å fremme /forhindre homolog rekombinasjon. Denne rekombinasjon, hvis skjedde i løpet av mitotisk prosessen, kanskje i forbindelse med etterfølgende LOH [6] og påvirker genomstabilitet [7], [8]. Studier av Bacolod, M.D. [9] viser at pasienter med kolorektal kreft har gjennomsnittlig lengde på identisk med nedstigningen region to ganger lengden av friske befolkningen. Basert på kolorektal kreft dataene senere foreslått de en kreft genaktivitet modell (CGAM) [10] i et forsøk på å forklare hvordan autozygosity påvirkning kreft predisposisjon. Tilsvarende vil en studie av Assie, G
et al.
[11] undersøkte bryst, prostata, hode og nakke Kreftsvulster og fant 16 felles loci som i vesentlig grad har økt germline homozygosity frekvens.
Fra disse tidligere arbeider, konkluderer vi med at 1) LOH er knyttet til sykdommer og 2) i kreft kan det være en forlengelse av germline homozygot regionen. Dette er vist befolkning messig i noen type av kreft, og i visse geometriske steder på tvers av tre forskjellige typer av kreft. Spørsmålet blir om dette fenomenet kan ekstrapoleres til flere kreftformer på hele genomet skalaen. Vi er hypoteser at den økte størrelsen på homozygot regionene i kreft oppstår fra forlengelsen av regionene finnes i germline. Vi er også hypoteser at den genomiske posisjon av homozygote regioner som ikke er jevnt fordelt over hele genomet (konservert på tvers av individer), og derfor kan avhenge av de lokale egenskaper av det genomiske DNA. Endelig er vi postulere at homozygot regioner i kimcellelinje som er dramatisk utvidet i kreft kunne ha naturlig tilbøyelighet til å bruke på aldring. I dette manuskriptet vil vi henvise til disse homozygote regioner som går av homozygosity (ROH).
Vi har gjennomført et genom bred sammenligning av ROH posisjon og lengde i kreftcellelinjer fra NCI-60 bibliotek samt i germline prøver fra unge og voksne individer innhentet fra 30 HapMap kaukasiske trio familier. Vi har også undersøkt om en nærhet forhold eksisterer mellom ROH posisjoner og skjøre områder (FRA) som gjennomgår oftere DNA skade reparasjoner. I tillegg undersøkte vi lignende forhold mellom ROH og mikroRNA (miRNA) nettsteder som har vist seg å være knyttet til FRA-regioner [12].
Materialer og Metoder
NCI-60 Cancer Cell Line og HapMap Prøver
NCI-60 ble utviklet som en kreft narkotika skjermen panel av US National Cancer Institute (NCI), Developmental Therapeutics Program (DTP, https://dtp.nci.nih.gov/) [ ,,,0],1. 3]. Den inneholder 60 kaukasiske tumorcellelinjer fra hjernen (BR), sentralnervesystemet (CNS), kolon (CO), lunge (LC), hvite blodceller (LE), melanocyte (ME), eggstokk (OV), prostata (PR ) og renal (RE). Detaljert informasjon om NCI-60 er tilgjengelig på CellMiner nettsted (https://discover.nci.nih.gov). For å forberede cellelinjer for Affymetrix 500 K SNP rekke analyse, ble frosne bestander av NCI-60 hentet fra NCI Utviklings Therapeutics program (NCI DTP). Cellene ble dyrket som tidligere beskrevet [14], og deretter tint, plassert i RPMI 1640 (Lonza Walkersville, Inc.) inneholdende 5% føtalt kalveserum (Atlantic Biologicals) og 2 mM glutamin (Invitrogen Corporation). For kompatibilitet med våre andre profilerings studier, brukte vi den samme batch av serum brukes av DTP, og prosedyrene ble gjort eller overvåket av den samme forskeren (WCR). Tykktarmen HT29-cellelinjen ble fjernet på grunn av forurensning. Resultater av to gjentak på eggstokk cellelinje OVCAR-3 ble slått sammen, og avvikende resultater ble satt til ukjent. Etter eksklusjon og flette, ble SNP array-data av 59 kreftcellelinjer som brukes i den endelige analysen. NCI-60 Affymetrix 500 K SNP rekke data er offentlig tilgjengelig fra Gene Expression Omnibus (GSE32264).
Den internasjonale HapMap Project er et muti-country innsats for å identifisere og katalogisere genetiske likheter og forskjeller hos mennesker (http : //HapMap.ncbi.nlm.nih.gov/). Bare HapMap prøver med europeisk opprinnelse ble brukt til å minimere den etniske forskjellen med NCI-60 prøver. Totalt 59 kreftcellelinjer og 30 normale HapMap CEU trio familier (30 barn (unge) +60 foreldre (voksen)) genotypet med Affymetrix 500 K SNP utvalg ble analysert. Genotype samtaler ble gjort ved hjelp av Affymetrix Verktøy (APT) (Linux, versjon 1.12.0) bruker BRLMM algoritmen (https://media.affymetrix.com/support/technical/whitepapers/brlmm_whitepaper.pdf) med standard sikkerhetsnivå ( = 0,5). Den gjennomsnittlige «NoCall» rate er 4,2% i NCI-60 og 0,5% i HapMap prøvene.
Identifisere Runs av homozygosity (ROH), ROH frekvens (ROHF) og hemizygous sletting frekvens (HDF)
Eksisterende studier primært identifisere ROH ved å flytte en fast størrelse vinduet sammen SNP genotyper og oppdager lang strekning av homozygote. Ulempene ved denne ordningen er 1) er det ingen standardiserte kriterier for å kalle ROH, 2) forskjellige innstillinger på vindusstørrelse, homozygot SNP nummer, overnatting for genotyping feil, eller homozygote strekke lengden terskel kan betydelig påvirke resultatet [15]. For å unngå skjevhet som kan oppstå fra feilaktig valgte søkekriteriene, ble ROH i denne studien primært oppdaget ved grunnleggende Skjult-Markov Model (HMM) prosedyre foreslått av Beroukhim R.
et al.
[16]. Mens han fortsatt vilkårlig, er HMM mindre følsom for ispedd heterozygoter i at den sporer tilstandsendringen mellom lav og høy heterozygositet priser. Selv HMM var først og fremst brukes til å oppdage LOH, gjør sin virkemåte det gjelder ROH deteksjon. Ved å plassere den posisjon hvor overgangssannsynligheten er høyere enn en gitt terskel, skiller HMM ROH fra normale heterozygositet regioner. Basic-HMM prosedyre tilgjengelig i dChip programvaren (versjon 2010/01) [17] ble brukt til å utføre analysen med standardinnstillinger. SNPs merknader fra Human Genome bygge 19 ble brukt. I tillegg til HMM algoritme, vi også brukt plink (versjon 1.07) (https://pngu.mgh.harvard.edu/purcell/plink/) [18] (basert på størrelse vindu fast) som en alternativ måte å oppdage ROH. Parametrene som brukes i Plink er gitt som (tabell S5).
ROH frekvens (ROHF) er definert som andelen av prøver med ROH for hver SNP locus. For å redusere bakgrunnsstøy i beregningen ROHF er ROHF i FRA-regionene beregnes ved å ta gjennomsnittsverdier i øvre 95
th persentil ROHF i ± 5 Mb utvalg.
Kopier nummer variasjon ble beregnet ved pennCNV [ ,,,0],19], som gir heltall kopiantall anslag. Kopiantallet informasjon ble anvendt for å beregne hemizygous sletting frekvens (HDF) som er definert som andelen av prøver med bare en kopi av allel for hver SNP locus. Gjennomsnittlig antall SNP med hemizygous slettingen er ca 25 000 (5% SNPs på 500 K matrisen). Den maksimale HDF er 0,24 i NCI-60 cellelinjer.
miRNA og FRA database
Informasjon om 1049 miRNA ble hentet fra miRBase www.miRNAbase.org (versjon 16) [20]. Etter eksklusjon poster plassert på kromosom X og Y, ble 955 miRNA poster involvert i dagens analyse. FRA informasjonen ble hentet fra HUGO Gene Nomenclature Committee (HGNC) www.genenames.org/cgi-bin/hgnc_stats.pl (Siste oppdatering 09/11/10). Totalt 111-kontrakter ligger på autosomer var involvert i dagens analyse. Siden bare FRA «cytogenetisk posisjon er tilgjengelig, konverterte vi disse posisjonene i genomisk koordinater som følger. En database dekket 42,574 genet poster (hentet fra NCBI Entrez Gene database) med både cytogenetisk og genomisk stedet ble brukt til å kartlegge genomiske plassering av FRA. Som et resultat, ble minimum genomisk start og maksimums genomiske endestillinger som brukes til å representere FRA region, og den midlere verdi ble benyttet for å representere den FRA posisjon (som vist på 4
th bar i figur 1). For hver FRA, vi vurdert, basert på en rekombinasjon hastighet mindre enn 0,5, som ± 5 Mb kan brukes som en maksimal avstand i vår søken etter FRA relatert genomisk endringer. Vi har også redusert regionen ned til ± 1 Mb når analysere miRNA-FRA forholdet.
Røde piler på høyre indikerer kontrakter med gjennomsnittlig øvre 95
th persentil ROHF større enn 0,5 i en ± 5 Mb nærhet . Røde stjerne indikerer høye ROHF band (gjennomsnittlig øvre 95
th persentil ROHF 0,6) uten FRA i ± 5 Mb nærhet. Sjeldne FRA er merket med rød farge. Gapene mellom deler av kromosomer (for eksempel 130 Mb nukleotider i kromosom 1) inneholder cent. Den øverste delen tilsvarer
p
arm, og nederste delen tilsvarer
q
arm.
Statistical Analysis
ROHF korrelasjonskoeffisienter (tabell en 12
th kolonne) mellom NCI-60 og HapMap prøver~~POS=HEADCOMP ble tatt etter å ha justert for SNP tetthet og HDF. Korrelasjons P verdier ble ytterligere justert etter Bonferroni korreksjon.
Voksne og unge undergrupper er forskjellige i utvalgsstørrelse (
N
voksen = 60,
N
ung = 30), og dermed direkte sammenligning på deres ROHF ville være upassende (vurdere SNPs der bare en voksen og null unge har ROH). For å eliminere bias, krympet vi antall voksne til 30 personer med ikke-redundante re-sampling. 1000 tilfeldige voksne datasett ble generert. ROHF ble beregnet for hvert datasett. For hvert locus den midlere verdi ble benyttet for å representere den voksne ROHF, som ble sammenlignet med ung ROHF for å bestemme statistisk signifikans (Student t-test, etterfulgt av Bonferroni korreksjon). Nullhypotesen er at det er ingen signifikant forskjell i ROHF mellom voksne og unge. For å beregne kraften i testen, vi også beregnet hvor stor andel av datasett med positiv ROHF
diff (= ROHF
voksen-ROHF
ung) blant datasett som viser signifikant forskjell mellom voksen og ung.
Pathway analyse ble utført ved å velge SNPs med ROHF forskjell rangert topp 5000 (ROHF
diff = 0,59), 10 000 (0,54), 15 000 (0,51), 20 000 (0,49), og 25 000 (0,47) mellom NCI- 60 og HapMap prøve, samt mellom HapMap voksen og unge undergrupper. SNPs valgt ved å bruke disse forskjellige cutoff innstillinger ble analysert med GeneGO web-verktøyet (GeneGO Inc.) å rapportere trasé beriket i betydelige SNPs.
For å unngå skjevhet forårsaket av kjønnskromosomer, både kromosom X og Y ble ekskludert fra dagens analyse. Alle analyser ble utført ved hjelp av R-versjon 2.10.0 i Unix-miljø.
Resultater
ROH i NCI-60 og HapMap prøver
Figur 1 viser ROHF mellom NCI-60 og HapMap prøver, samt de fysiske plasseringen av miRNA og fRA-nettsteder. Den gjennomsnittlige ROHF er 0,32 for NCI-60, og 0,03 for de HapMap prøvene (tabell 1). Vanligvis ser vi massive ROH arrangementer spredt over hele genomet for NCI-60 cellelinjer. Kromosomer 9p, 13q, og 17p har de høyeste nivåene av ROH, med gjennomsnittlig ROHF å være 0,60, 0,51 og 0,57, henholdsvis. De samme kromosom områder med økt ROHF i NCI-60 ble funnet å forekomme i HapMap ikke-kreft eksempler, men med lavere ROHF (figur 1). Signifikant korrelasjon mellom NCI-60 og HapMap ROHF ble funnet på alle kromosomene før og etter justering for SNP tetthet og HDF (tabell 1, 12
th kolonne). Lignende mønstre ble observert ved anvendelse av Plink å beregne ROH (data ikke vist). Vi analyserte også HapMap CEPH Affymetrix 100 K array-data, og fant ROHF mønster samme som fra 500 K array (data ikke vist), noe som indikerer at de observerte mønstrene er uavhengig av plattform brukes for genotyping samt av programmet som ble brukt til å beregne RoHS . Mistanke om at regioner med høyere ROHF i sunn tilstand ha sterkere ROHF sammenheng mellom NCI-60 og HapMap prøver, søkte vi en trinnvis økende cutoff på SNPs i henhold til deres ROHF nivåer i HapMap prøver. Resultatene viser en trinnvis økning i korrelasjonskoeffisient 0,34 til 0,5 som cutoff øker fra 0,1 til 0,95 quantile (figur S1). Dette indikerer at regioner med eksisterende ROH i sunn tilstand har større sannsynlighet for å ha et høyere nivå av ROHF i kreftceller. Vi har også analysert HapMap trioer i henhold til deres status som voksen eller ung (detaljert alder informasjonen ikke er tilgjengelig, er det bare voksne /unge stratifisering brukes). Både paret og un-paret t-test viste signifikante ROHF forskjeller mellom voksne og unge undergrupper (p 1.1e-10 etter Bonferroni justering) med et gjennomsnitt på 0,06% høyere ROHF i voksengruppen over hele genomet (3,36% i unge, 3,42 % hos voksne). Blant de 1000 tilfeldig genererte voksne datasett (følgende tall i parentes er ved plink fradrag), 662 (833) har ROHF
diff 0 og 747 (743) har P 10
-7 (P 0,05 etter Bonferroni justering, to-halet student t-test). Blant de 747 (743) datasett med betydning, 552 (686) har ROHF
diff 0. Dette tilsvarer en andel på 73,9% (92,3%).
ROHF og FRA
Vi har ikke observere en klar sammenheng mellom FRA og ROHF på hele genomet skala, De viser negativ korrelasjon i NCI-60, og positiv korrelasjon i HapMap prøvene. Deres sammenhenger på forskjellige kromosomer viser også ulike retninger (tabell 1). Til tross for dette uklart forhold, vi faktisk observerte co-forekomst av flere høyt ROHF band med kontrakter. Blant de 111 anerkjente FRA, det er 30 bånd med en gjennomsnittlig øvre 95
-percentilen ROHF høyere enn 0,5 (1,64 standardavvik over bety ROHF) i nærheten av FRA (Tabell 2, 4
th kolonne). For disse kontrakter ser vi klare ROH band blant HapMap prøver, og også blant de NCI-60 prøver (med høyere ROHFs) på samme fysiske sted. Videre, 4-kontrakter har minst 0,5 ROHF forskjell mellom de NCI-60 og HapMap prøver (Tabell 2, 6
te kolonne, som er vist i rødt). På grunn av beregnings likheten mellom ROH og LOH, sammenlignet vi ROHF med tidligere rapportert LOH frekvens rundt kontrakter. For FRA16D [21], [22], FRA7G [23] og flere andre kontrakter som tidligere er rapportert å ha LOH i tett nærhet, ble tilsvarende resultater også observert i våre data. Cellelinje spesifikk analyse viste 50% ROHF hos nyrekreft cellelinjer på FRA3B, og 57,1% i eggstokkene ved FRA6E, som er nær den rapporterte verdien av 69% av nyrecellekreft for FRA3B [24], og 72% i eggstokkreft for FRA6E [25].
Flere høyt ROHF band har ingen bokførte kontrakter i sin nærhet. Tabell 3 viser totalt åtte topp ROH band med gjennomsnittlig topp 95
persentilen ROHF spenner 0,551 til 0,879 men ingen anerkjente kontrakter i nærheten. Båndene er også merket med rød stjerne i figur 1. To av disse ROH bånd er plassert på kromosom 16 centromeren. En liste av gener som ligger i disse ROH band er tilgjengelig i tabell S1. På den annen side, observerte vi at 81 av 111 kontrakter ikke har knyttet betydelig ROHF heving i nærliggende regioner (Tabell S2).
ROHF og miRNA
Calin G.A.
et al.
[12] foreslått en mulig sammenheng mellom FRA og miRNA plassering (forekomst av 186 miRNA gener innenfor ± 1 Mb av FRA er 13 (ratio = 0,07)). For å få et helhetlig syn på forholdet mellom FRA, miRNA og ROH banding, innlemmet vi miRNA data i denne studien. Blant 955 mirnas undersøkt i vår studie, 63 var innenfor ± 1 Mb spekter av FRA-steder (ratio = 0,066). Dette tallet økte til 334 etter å utvide til ± 5 Mb utvalg (ratio = 0,35). Pearson korrelasjonsanalyse viser ingen sammenheng mellom miRNA plassering (± 1 M range) og ROHF nivåer (Figur 1, p 0,05 etter Bonferroni korreksjon). I tillegg undersøkte vi co-forekomst av miRNA og FRA med ROHF høyde. I ± 5 Mb nærheten av FRA med ROHFs høyere enn 0,5, er gjennomsnittlig antall miRNAs 3.30. Dette tallet er 2,94 for kontrakter med nærliggende ROHFs lavere enn 0,5.
Pathway Analysis
Vi analyserte SNPs med topp ROHF forskjeller (se statistisk analyse seksjon for detaljer) mellom voksne og unge undergrupper, så vel som mellom den NCI-60 og HapMap prøver (figur S2). For den voksne enn hos yngre undergruppe, er den øverste rangert prosessen kjemotaksen prosessen (figur 2). Genene som finnes i denne kategorien er merket med solide røde sirkler i figur 2, og ordnet i tabell S3. For NCI-60 versus HapMap prøvene, den øverste rangert prosessen er G1_S cellesyklusprosessen (figur S3 og S4 tabell), som indikerer en forandring i flere kjente onkogener slik som P53 og LATS2. For disse to genene ser vi ROHF forhøyninger så høyt som 61% og 50% i NCI-60 sammenlignet med HapMap prøver.
hovedbane analyse på SNP’er med topp ROHF forskjell mellom voksne og unge undergrupper viser involvering av chemotaxis prosess. Red fylte sirkler viser gener som dekker SNPs med topp endring (se statistikk seksjon for detaljer)
Diskusjoner
Studier i prokaryoter og eukaryoter [3] -. [5] viser at høy likheten genomiske regioner kan indusere homolog rekombinasjon, som ble foreslått som en årsak til LOH i pattedyrceller [6] og har komplekse rolle i genomisk stabilitet [7], [8]. I denne studien avhørt vi sekvenslikhet ved å påvise ROH status på 500 K rekke gjennom basic-HMM modell samt plink ROH modul. Analyse på NCI-60 kreftcellelinjer og HapMap trioer viser svært lignende ROH mønstre (figur 1), som skiller seg bare i styrke. Den nåværende funn indikerer at den massive ROH observert i kreftceller kan være en forlengelse av de nedre nivåene ROH observeres i friske celler. Vi anser dagens funn har bred anvendelse av flere grunner. Først blir foreliggende studie basert på 60 forskjellige kreftcellelinjer, noe som utelukket potensial forspenningen som følge av den unike genetiske konstruksjonen av en spesiell type cancer. For det andre, i stedet for å bruke pasient matchet kontrollgruppe (bakterie-line) DNA-prøver tatt fra ikke-svulstvev, sakene og kontrollene er helt un-matchet. Således deres likhet i ROH mønster er ikke på grunn av tilstedeværelsen av den samme genetisk bakgrunn, og kan reflektere en mer generell tilstand av humane genom. Til slutt, NCI-60-cellelinjer som benyttes for den aktuelle SNP rekke analyse ha passasje nummer under 30 [26]. Dette bør færrest mulig effekt av kultur-indusert genomisk endring [27]. På den annen side, observerte vi at voksen undergruppen har høyere ROH enn de til unge i HapMap kaukasiske trios (p 1.1e-10 etter strenge Bonferroni justering). Siden 1) nøyaktig de samme HMM modellparameterne brukes til å ringe ROH selvstendig hos voksne og unge undergrupper, og 2) det er grunnløse til hypoteser om at unge bør født med lavere ROH nivå enn voksne, må vi akseptere den alternative hypotesen og foreslår at en pågående ROH skjedde hos voksne fra tidspunktet for sin egen zygotes formasjonen til zygotes dannelsen av barnet sitt. Verdt å nevne er at cellelinjer fremfor opprinnelige lymfocytt DNA ble brukt i HapMap SNP rekke analyse. Således kan man ikke utelukke at den observerte forskjell kunne skyldes kultur-indusert mutasjon eller annen passasje nummer. Imidlertid er den nåværende observasjon i overensstemmelse med rapporterte høyere grad av LOH i gamle celler i modellorganismer [28]. Lignende observasjon ble også gjort i menneskelig ved Moragoda
et al.
[29] som beskrev aldersrelatert mageslimhinnene LOH blant friske mennesker over 60 år av alder. Likevel er ytterligere undersøkelser er nødvendig for å belyse hvorvidt ROH nivåforskjell observert i vår studie er et resultat av aldring, sykdom, eller epigenetiske faktorer.
Våre data viser noen co-forekomst av FRA og høy ROHF band i samme genomisk region. Denne observasjonen er i overensstemmelse med tidligere funn gjort i noen genomikk regioner [21], [23]. Det ble foreslått at AT-rike natur FRA sekvenser kan gi dem en svært variabel karakter [30] – [32]. For noen kontrakter, våre data ikke reprodusere høy ROHF bandet som angitt i historiske studier på enkelt Caner type. En mulig forklaring er at evnen til FRA å indusere ROH er forskjellig på tvers av krefttyper. Siden inter-vevet ROH likhet heatmap viser et unikt mønster av ROH i flere kreft vevstyper (figur S4), for således sannsynligvis bare kontrakter som kan indusere ROH på tvers av ulike cellelinjer vil vise assosiasjon med høy ROHF. Imidlertid kan ingen klar sammenheng sees på genom-wide nivå mellom FRA og høy ROHF. Dette tyder på at selv om kontrakter kan spille en rolle i ROH formasjon, er det ikke den eneste årsaken til ROH formasjon. Mer interessant, når man sammenligner NCI-60 til HapMap prøvene, ble forskjellen på ROHF funnet lavere i FRA-regioner enn hos ikke-FRA regioner. Disse observasjonene kan være relatert til den ufullstendighet i dagens FRA database, eller kan tyde på at kontrakter kan beskytte mot ROH. I det sistnevnte tilfellet kan den FRA fungere som en reparasjonsstedet for gjenopprettelse av et uhell mis-segregert kromatid under mitose.
hovedbane analyse på SNP’er med høyere ROHF i den voksne enn hos yngre undergrupper impliserer en endring i kjemotaksis relaterte gener. Genene som disse SNPs oppstår er merket med solide røde sirkler i figur 2. Foreløpig er det ikke klart hvor ROH kan kvalitativt /kvantitativt påvirke disse genene. Imidlertid er denne observasjon i samsvar med en progresjon av metastatiske tumorceller mot høyere kjemotakse evne til [33] – [35], som er korrelert med deres potensial for invasjon, intravasation, og metastase og er ansvarlig for tiltrekning av karsinomceller til blodkar . De fleste av de genene som er identifisert her, inkludert men ikke begrenset til CCR1 [36], CCR2 [37], CCR3 [38], ENA78 [39], GPCR [40], GRO1 [41], GRO2 /GRO3 [42], IP10 [43], IL-8 [44], NAP-2 [45], PF-4 [46] har nylig blitt vist å assosiere med utviklingen av ulike typer kreft. Vi postulere at disse genene kan delvis står for onkogenese i progresjonen fra lav ROHF i sunn celle til høy ROHF i kreft tilstand. På den annen side, viser analyse av SNP med høye ROHF forskjeller mellom NCI-60 og HapMap prøvene en forandring i cellesyklus og translasjonsinitiering relatert fremgangsmåte, noe som kan resultere fra progresjonen av normale celler til kreftceller mot autonomi og raskere replikasjon. Således kan disse pathway analyseresultater presentere en rekke forandringer som fører til onkogenesen. Imidlertid er ytterligere bevis fortsatt behov for å fylle gapet mellom de forandringer av gener i kjemotakse og cellesyklusprosess, og utbruddet av onkogenese.
Det store antall ROH regionene som finnes i NCI-60 cancercellelinjer og dens signifikant sammenheng med HapMap prøvene antyder en vital forening av ROH hendelser med neoplastisk progresjon. Viktigere, kan observasjon av høyere ROHF hos voksne enn hos yngre, og involvering av Onco relaterte Chemotaxis gener gir en ledetråd til å forstå høyere kreft insidensraten blant eldre mennesker. Sammen utgjør disse observasjonene innebærer at den betydelige økningen homozygote i kreftceller kan være en progresjon fra endringer startet tidlig i sunn tilstand. Videre undersøkelser på årsakssammenheng mellom ROH og kreft vil måtte gjennomføres for å skygge lys over mekanismene som fører til høy ROH.
Hjelpemiddel Informasjon
Figur S1.
NCI-60 /HapMap ROHF korrelasjon på genomiske regioner med ulike nivåer av HapMap ROHF. Plottet viser en økning i NCI-60 /HapMap ROHF korrelasjonskoeffisient (venstre akse, 0,34 til 0,5), og NCI-60 ROHF (høyre akse, 0,33 til 0,44) i genomiske regioner med økte nivåer av ROHF (fra 0,1 til 0,95 quantile) i HapMap prøver
doi:. 10,1371 /journal.pone.0031628.s001 plakater (TIF)
Figur S2.
Prosesser involvert i SNPs med topp ROHF forskjeller. Prosesser involvert i SNPs med topp ROHF forskjellen mellom a) voksen og unge undergrupper, og b) NCI-60 og HapMap prøver (se statistikk seksjon for detaljer)
doi:. 10,1371 /journal.pone.0031628.s002
(TIF)
Figur S3.
Cellesyklus G1_S fase. Pathway analyse på SNPs med topp ROHF forskjell mellom NCI-60 og HapMap viser involvering av Cellesyklus G1_S fase. Red fylte sirkler viser gener som dekker SNPs med topp endring (se statistikk seksjon for detaljer)
doi:. 10,1371 /journal.pone.0031628.s003 plakater (TIF)
Figur S4.
Pair klokt ROH likhet. a) Intra vev, b) Inter cellelinje (clustering basert på parvise ROH likheter), og c) Inter vev parvise ROH likheten i NCI-60 kreftcellelinjer
doi: 10,1371 /journal.pone.0031628 .s004 product: (TIF)
Tabell S1.
Gener i High ROHF band uten FRA i ± 5 Mb nærhet (Regioner identifisert i tabell 3)
doi:. 10,1371 /journal.pone.0031628.s005 plakater (XLS)
Tabell S2.
Gjennomsnittlig øvre 95-persentilen ROHF og antall MIR gener rundt kontrakter.
doi: 10,1371 /journal.pone.0031628.s006 plakater (XLS)
tabell S3.
Gener med ROHF høyde i moder involvert i kjemotaksis prosessen (vist i figur 2).
doi: 10,1371 /journal.pone.0031628.s007 plakater (XLS)
Tabell S4.
Gener med høy ROHF forskjell mellom NCI-60 og HapMap involvert i cellesyklus G1_S prosessen.
doi: 10,1371 /journal.pone.0031628.s008 plakater (XLS)
Tabell S5.
plink ROH modulparametere setting.
doi: 10,1371 /journal.pone.0031628.s009 plakater (XLS)
