Extracto
Antecedentes
El cáncer de ovario es el segundo cáncer ginecológico más frecuente en las mujeres. Sin embargo, es de lejos el más letal. Esto se atribuye generalmente a la ausencia de marcadores fácilmente detectables específicos para el cáncer de ovario que puede ser utilizado para el diagnóstico precoz y dianas terapéuticas específicas.
Metodología /Principales conclusiones
punto final
El uso de PCR se han encontrado que una familia de retrogenes, que anteriormente se consideraban expresa sólo en los testículos masculinos durante la espermatogénesis en el hombre, también se expresan en el tejido ovárico normal y un gran porcentaje de los cánceres de ovario. En el hombre hay al menos once de estos retrogenes autosómicos, que son copias intronless de genes en el cromosoma X, esenciales para la espermatogénesis normal y expresan específicamente en el testículo humano. Se probaron para la expresión de cinco de los retrogenes conocidos,
UTP14C
,
PGK2, RPL10L
,
RPL39L
y
UBL4B
en el ovario humano normal y los cánceres de ovario.
Conclusiones /importancia
se propone que la activación de los retrogenes específicos de testículos en el ovario y cáncer de ovario es de importancia biológica en los seres humanos. Debido a que estos retrogenes se expresan específicamente en los cánceres de ovario y de ovario en la mujer que pueden resultar útiles en el desarrollo de nuevas dianas diagnósticas y /o terapéuticas para el cáncer de ovario
Visto:. Rohozinski J, Anderson ML, Broaddus RE, Edwards CL, Obispo CE (2009) la espermatogénesis asociada retrogenes se expresan en el ovario humano y cáncer de ovario. PLoS ONE 4 (3): E5064. doi: 10.1371 /journal.pone.0005064
Editor: Anja-Katrin Bielinsky, Universidad de Minnesota, Estados Unidos de América
Recibido: 19 Agosto, 2008; Aceptado: 6 Febrero 2009; Publicado: 31 Marzo 2009
Derechos de Autor © 2009 Rohozinski et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution License, que permite el uso ilimitado, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que el autor original y la fuente se acreditan
Financiación:. Los fondos para este trabajo proporcionado por Saks Fifth Avenue "llave de la cura" Fundamentos, el Fondo Joann Rosenberg para la investigación de cáncer de ovario y el Programa de Investigación del cáncer de Ovario del Departamento de Obstetricia y Ginecología, Facultad de Medicina Baylor y una donación anónima canaliza a través de CLE. Los donantes no tenía papel en el diseño del estudio, la recogida y análisis de datos, decisión a publicar, o la preparación del manuscrito
Conflicto de intereses:.. Los autores han declarado que no existen intereses en competencia
Introducción
Aunque el cáncer de ovario es el segundo cáncer ginecológico más frecuente en las mujeres, que es de lejos el más letal. Es la quinta causa principal de muerte por cáncer en las mujeres en los Estados Unidos a pesar de que representa menos del 4% de los cánceres diagnosticados en total. En 2008, se estima que habrá alrededor de 21.650 nuevos casos de cáncer de ovario se diagnostica en los Estados Unidos y habrá 15.520 muertes atribuidas [1]. Aproximadamente el 45% de las mujeres diagnosticadas con cáncer de ovario va a morir dentro de los 5 años del diagnóstico. Esto se compara con el 14% de las personas diagnosticadas con cáncer de mama y el 30% con el cáncer del cuello uterino y el útero [2]. Este alto nivel de morbilidad se piensa que es debido a una incapacidad para reconocer la presencia de cáncer de ovario de estadio temprano en el ámbito clínico debido a la falta de marcadores específicos de cáncer que podrían ayudar a un diagnóstico precoz y el seguimiento post operatorio para recurrencia de la enfermedad. Esta situación está claramente ilustrado por el hecho de que cuando los cánceres de ovario se diagnostican en estadios I y II el 82% de las víctimas sobreviven cinco años después del diagnóstico, mientras que los diagnosticados en estadio III y IV tienen una tasa de supervivencia a cinco años del 25%. Sólo el 32% de los casos se diagnostican en estadios I y II, en comparación con el 68% en estadio III y IV [3]. Por tanto, existe una gran necesidad de identificar los patrones de expresión de genes que son específicos para el cáncer de ovario para que las nuevas estrategias diagnósticas y terapéuticas se pueden desarrollar.
Como parte de un programa en curso el estudio del papel de los genes críticos para la espermatogénesis, que previamente identificado un retrogene,
UTP14C
, asociado con la fertilidad masculina en el hombre y el ratón [4] - [6]. surgen retrogenes cuando mRNAs total o parcialmente procesados se transcriben de forma inversa en ADN de doble cadena y se inserta esta copia de ADN en el ADN genómico presente en los cromosomas. Si la copia se expresa como un ARN mensajero y se traduce en una proteína el nuevo gen se conoce como un retrogene funcional. El gen del que se originó el retrogene se denomina el gen progenitor. En los seres humanos
UTP14C
se encuentra en el cromosoma 13 y se originó como una copia a transcripción inversa de un gen localizado en el cromosoma X,
UTP14A
. Recientemente se ha establecido que un número desproporcionado de retrogenes autosómicos funcionales tener su origen en el cromosoma X y adquirió la función de gérmenes línea específica masculina [7] - [9]. Se han propuesto varias hipótesis diferentes para explicar este fenómeno evolutivo [10], sin embargo, el más convincente es la de compensación para la inactivación transcripcional de los cromosomas sexuales que se produce en los mamíferos cuando los cuerpos sexuales forman durante la espermatogénesis [11]. Durante la gametogénesis en el varón del sexo cromosomas par a través de una región seudoautosómica corta durante la profase temprana I y se condensan para formar un cuerpo macrochromatin conocido como el sexo, o XY, el cuerpo [11]. A diferencia de los cromosomas autosómicos que forman pares homólogos conocidos como complejos sinaptonémicos y permanecen transcripcionalmente activo durante toda la meiosis, los cromosomas sexuales son silenciados transcripcionalmente (meiótica sexo inactivación del cromosoma) desde el momento de la formación de cuerpos de sexo hasta la meiosis se compitió y espermátidas haploides forma [12]. El cromosoma X contiene un gran número de genes de limpieza esenciales para la función normal de las células y la supervivencia. Por lo tanto el silenciamiento del cromosoma X durante la meiosis masculina puede tener alguna desventaja metabólico para las etapas posteriores de la espermatogénesis. Retrotransposición de X ligado genes de limpieza a los autosomas, con la posterior adquisición de testículo expresión específica, es un mecanismo por el cual tales desventaja metabólica se puede corregir durante la espermatogénesis sin interrumpir la función normal en el tejido somático [13]. En el hombre hay al menos once de estos retrogenes autosómicos que han retrotransposed fuera del cromosoma X y jugar un papel importante en el mantenimiento de la espermatogénesis eficiente [10].
El uso de RT-PCR de punto final a la pantalla de ADNc preparadas a partir de un panel amplio de tejidos humanos se encontró que
UTP14C
se expresó no sólo en los testículos masculinos, sino también en el ovario femenino y ningún otro tejido [6]. La expresión inesperada de
UTP14C Hoteles en el ovario humano nos llevó a explorar si
UTP14C
se expresó también en los cánceres de ovario. Para determinar si la expresión de retrogenes específicos de testículos en los ovarios normales y los cánceres de ovario era un fenómeno general en los seres humanos también hemos probado para la expresión de otros cuatro retrogenes (
PGK2
,
RPL10L
,
RPL39L
y
UBL4B
) que se pensaba anteriormente que se expresa exclusivamente durante la espermatogénesis en el varón.
a continuación, presentamos los resultados de nuestra pantalla para la expresión de los retrogenes específicos de testículos en el tejido ovárico normal y un panel de cánceres de ovario. Proponemos que un patrón de regulación transcripcional testículo-como que resulta en la expresión retrogene se produce con frecuencia en los cánceres de ovario y podría contribuir a la patogénesis de esta enfermedad. Además, el ovario y la única expresión específica de cáncer de ovario productos retrogene codificada pueden proporcionar una nueva comprensión de la expresión génica en la hembra y conducir a la identificación de nuevas dianas diagnósticas y /o terapéuticas para el tratamiento del cáncer de ovario.
Materiales Métodos y
Fuentes de muestras de tejidos y ARN
Las muestras de pre- y post-menopáusicas ovarios se recogen de forma prospectiva durante las cirugías clínicos indica realizadas en el Colegio Baylor de Medicina hospitales afiliados por los cirujanos ginecológicos. Además se obtuvieron muestras de los cánceres de ovario de flash-congelado del Multidisciplinar ginecológica del Banco de Tumores de la Universidad de Texas MD Anderson Center Cáncer (MDACC, Houston, Texas), testículo humano total y ARN de ovario fue adquirido de Panomics (Fremont, California, EE.UU. . Producto#NA2007) y el panel de ARN humano se adquirió de Clontec (Clontech Laboratories Inc., Mountain View California EE.UU.. Maestro Grupo II, Producto#636643).
las operaciones de recolección se realizó bajo la aprobación del Institutional Junta de revisión en el Colegio de Medicina Baylor (Protocolo H-14372). El permiso para utilizar tejidos humanos se obtuvo de cada paciente mediante el consentimiento por escrito mediante un formulario aprobado por la Junta de Revisión Institucional para el Baylor College of Medicine y sus instituciones afiliadas. Se obtuvo consentimiento escrito de manera similar de pacientes que donan muestras de tejido para el Multidisciplinar Ginecológica Banco de Tumores de la Universidad de Texas, Centro de Cáncer MD Anderson.
La extracción de RNA y la síntesis de la primera cadena
Se colocaron muestras de tejido recogidas de forma prospectiva en 10 ml de RNAlater (Ambion, Inc. Austin, Texas, EE.UU.) y almacenados a -20 ° C hasta la extracción de RNA. Se extrajo ARN de muestras de tejido de peso descongelando en el reactivo TRIzol (Invitrogen Corp. Carlsbad California EE.UU.) seguido de homogeneización inmediata usando un homogeneizador de tejidos-Tearor (Productos BioSpec, Inc. Bartlesville Oklahoma, EE.UU.). RNA se recuperó utilizando el protocolo de reactivo TRIzol. El ARN se resuspendió en agua libre de nucleasa y se almacenó a -80 ° C. Para producir cDNA 5 g de ARN se trató con DNasa (kit Turbo ADN libre, Ambion Inc.), se precipitó y resuspendió a una concentración de 1 g por l. Se utilizó un Kit RETROscript (Ambion, Inc.) para síntesis de la primera cadena de ADNc a partir de 2 g de ARN con una combinación de oligo (dT)
18 y al azar (dN)
15 cebadores. Después de la síntesis se diluyeron las mezclas de reacción de 20 l 150 l con agua libre de nucleasa y se almacenaron a -20 °.
RT-PCR
Los genes de interés fueron detectados por PCR punto final utilizando genes específicos cebadores (Tabla 1). Los volúmenes de reacción de 20 l de diluido AccuPrime Super Mix II (Invitrogen, Corp.) que contiene 1 l de cDNA y cebadores específicos retrogene se calentaron a 94 ° C durante 2 minutos y después se sometieron 35 veces a 94 ° C durante 20 segundos, 58 ° C durante 20 segundos, 68 ° C durante 30 segundos, y se mantiene a 15 ° C después del ciclo final. Los productos de PCR se llevaron a cabo a cabo en geles de agarosa al 1,75% que contengan bromuro de etidio y las bandas visualizadas por iluminación UV. Los geles fueron fotografiados utilizando un sistema 200 de imágenes Kodak Gel Logic.
Resultados y Discusión
Como parte de un programa en curso el estudio del papel de los genes cruciales para la espermatogénesis que ya se ha informado de la identificación de un retrogene asociada con la fertilidad masculina en el hombre y el ratón [4] - [6]. En los seres humanos de este retrogene,
UTP14C
, está localizado en el cromosoma 13 y se originó como intrones, copia transcrita inversa del gen ligado al cromosoma X,
UTP14A
. Aunque la función de
UTP14A
y
C
y sus productos no se conoce, la analogía con el producto del gen de la levadura,
Utp14
, sugiere que los péptidos humanos, UTP14A y C, forma parte de la subunidad pequeña (SSU) processome que es responsable de la generación de 18S rRNA partir de su precursor, el U3 snoRNA, en el nucleolo [14], [15]. Uso de punto final RT-PCR para detectar los ADNc preparados a partir de un panel amplio de tejidos humanos que encontramos
UTP14C
que se expresa no sólo en el testículo masculino, sino también en el ovario femenino [6]. Esta expresión inesperada de
UTP14C Hoteles en el ovario humano nos llevó a ver si
UTP14C
se expresó también en los cánceres de ovario, con la esperanza de identificar marcadores específicos de tejido expresados selectivamente en los ovarios normales y los cánceres de ovario. Punto final de RT-PCR se utilizó para detectar las transcripciones de
UTP14A
y
C Hoteles en los cánceres de ovario primarios y líneas celulares de cáncer de ovario establecidos. La determinación de la expresión de
UTP14C fotos: por RT-PCR se complica por el hecho de que se encuentra dentro de una serie de genes transcritos activamente,
GT8
.
UTP14C
es el resultado de un evento retrotransposition cuando una copia de ADN sin intrones del
UTP14A
secuencia de codificación insertada inmediatamente aguas arriba de la región codificante presente en el terminal del exón
GT8
en el cromosoma 13. Posteriormente
UTP14C
ha adquirido un promotor que dirige su expresión durante la espermatogénesis. Debido a que las transcripciones de
UTP14C
y
GT8
superponen a la posibilidad de una única transcripción que contienen marcos de lectura abierta desde surge ambos genes. Para distinguir entre los superposición de las transcripciones que se producen desde el retrogene y su huésped, pares de cebadores fueron diseñados para amplificar específicamente ya sea
UTP14C
o
GT8
[6] y detectar cualquier transcripción que pueden contener tanto marcos de lectura abiertos. Higo. La figura 1 muestra los perfiles de expresión de
UTP14A
,
UTP14C
y
GT8
en una muestra representativa de seis cánceres papilares serosos de ovario diferentes, el subtipo histológico más común de este tipo de cáncer, dos células claras y dos muestras endometrioide.
UTP14A
, el gen del cromosoma X progenitora vinculado desde que
UTP14C
se levantó, se expresó en todas las muestras de cáncer (Línea A). Del mismo modo,
GT8
, el gen de acogida para
UTP14C
, se expresó en todas las muestras (carril C). La espermatogénesis retrogene-asociado,
UTP14C
, se expresó en todas menos una de las muestras de cáncer (carril D). También probamos nuestras muestras mediante la combinación de un cebador 5 'específico para
GT8 gratis (es decir aguas arriba del sitio de inicio de la transcripción UTP14C) y el cebador 3' específico para
UTP14C gratis ( es decir, aguas arriba de la
GT8 Versión taquigráfica) [6]. La ausencia de un producto PCR usando este par de cebadores confirma que un ARNm lectura a través, que abarca tanto la
GT8
y
UTP14C
genes, no se produce y se establece la independencia de las dos transcripciones se superponen (carril B). Se obtuvieron resultados similares para todas las combinaciones de cebadores cuando un panel de líneas celulares de cáncer de ovario establecidos se pusieron a prueba en condiciones idénticas (2774, ES-2, TOV112D, OV90, SKOV3, TOV21G, HEY y OVCAR3; Fig. 2). Sin embargo, hay que señalar que varios de las muestras de línea celular también mostraron la presencia de transcritos de ARN que se extendió por tanto el gen de host (
GT8
) y
UTP14C
lo que sugiere la regulación transcripcional aberrante en algunos de las líneas celulares de cáncer de ovario. Nunca hemos observado la transcripción que se extendió por ambos genes en muestras de tejido humano.
El carril A muestra que el producto específico para
UTP14A
. El carril B muestra el producto de reacción de un par de cebadores específicos de
GT8 gratis (extremo 5 ') y
UTP14C gratis (extremo 3'), estos dos genes se solapan en el cromosoma humano 1 y la ausencia de un producto de la PCR demuestra que las transcripciones de los dos genes son exclusivos. El carril C muestra el
GT8
gen producto específico y, la calle D, el producto de PCR de
UTP14C
. Marcador de peso molecular se llevó a cabo en el carril M.
Línea A:
UTP14A
producto específico. Lane B: Producto de cebadores comunes a ambos
UTP14C
y
GT8
. Esta combinación de cebadores no da un producto de PCR en muestras de tejido de cáncer de ovario o de ovario. Carril C:
GT8
específica del producto de RT-PCR. Carril D: Producto específico para
UTP14C
. combinaciones de cebadores se describen en el texto. líneas celulares de cáncer de ovario establecidos utilizados eran 1. 2774, 2. ES-2, 3. TOV112D, 4. OV90, 5. SKOV3, 6. TOV21G, 7. HEY, 8. OVCAR3 y M, marcador de tamaño molecular.
la elevada frecuencia con la que em
UTP14C
se expresó en nuestro estudio inicial nos llevó a explorar la incidencia de su expresión en un gran panel de los cánceres de ovario con diferente histología clínica. En conjunto, se encontró que los que las transcripciones de
UTP14C
puede detectarse fácilmente en 41/51 (80%) de los cánceres papilares serosos, la forma más común de cáncer examinados, y la mayoría de otros subtipos de cáncer. La frecuencia de
UTP14C
expresión en una variedad de subtipos histológicos de cáncer de ovario se muestra en la Tabla 2.
Para determinar si la activación de retrogenes específicos de testículos en los ovarios y cáncer de ovario es un general fenómeno de la expresión de otros cuatro retrogenes, que anteriormente se consideraban prueba específica, se estudió. Los retrogenes espermatogénesis asociado probados codifican para una variedad de funciones celulares importantes: enzimas metabólicos (
PGK2
) [13], proteínas ribosomales (
RPL10L
y
RPL39L
) [16 ] y la modificación postraduccional de proteínas (
UBL4B
) [17]. Se usaron pares de cebadores específicos para los retrogenes y sus X conectada progenitores para la caracterización molecular de la expresión génica en el mismo panel de tejidos de cáncer de ovario descritos anteriormente.
En el hombre, fosfoglicerato quinasa es codificada por dos genes,
PGK1
y
PGK2
. fosfoglicerato quinasa convierte 1,3-difosfoglicerato en 3-fosfoglicerato en la vía de la glicólisis. Esto conduce a la producción de piruvato a partir de glucosa y fructosa [18].
PGK1
está localizado en el cromosoma X y se expresa de forma ubicua mientras que
PGK2
, una copia de retrotransposed
PGK1
, está localizado en el cromosoma 6 y muestra un patrón de expresión específico de testículo [13]. Otra copia retrotransposed de
PGK1
está presente en el cromosoma 19, pero se traduce en una proteína truncada y es probablemente inactivo como no hay ESTs (Secuencia Expresada Etiquetas) se podían encontrar en la base de datos humana. Más de expresión de la proteína PGK1 se ha relacionado con la resistencia a paclitaxel [19] y la angiogénesis del tumor [20]. Además, los niveles de proteína PGK1 son elevados en el suero de pacientes con adenocarcinoma ductal pancreático [20], [21]. Por lo tanto, parece que
PGK1
más de expresión puede ser de importancia biológica en algunos tipos de cáncer. La detección de
PGK1
y
PGK2
en un panel representativo de los cánceres de ovario, testículos y ovarios pre y post-menopáusica se muestra en la Fig. 3. Expresión de
PGK2
se detectó en todos los tipos de tumor de ovario con la frecuencia más alta en seroso papilar (78%) y la histología mixta (76%) tumores (Tabla 2). Como era de esperar para un gen de mantenimiento,
PGK1
se expresó en todas las muestras tumorales. Sin embargo, debido al tamaño pequeño de la muestra del cáncer de ovario rara subtipos la verdadera frecuencia de
PGK2
expresión en estos tumores no pudo estimarse. Queda por determinar si
PGK2
expresión se asocia con la biología del tumor.
a. expresión Retrogene en un panel de cánceres de ovario fue detectado por RT-PCR. Las muestras y la histología del cáncer fueron: 1-6. Papilar seroso, 7 & amp; 8 de células claras, 9 & amp; 10 endometrioide, 11 de ovario antes de la menopausia, 12 de ovario después de la menopausia. Control negativo C y el marcador M. b. retrogene expresión en el tejido ovárico normal: 1-4. ovarios antes de la menopausia, 5-8. ovarios postmenopáusicas, el control negativo y C marcador M.
ribosomas de mamíferos están formados por al menos 80 proteínas ribosomales [22] de los cuales cuatro están codificados en el cromosoma X [23]. Tres de ellos,
RPL10
,
RPL36A
y
RPL39
, tienen autosómicos retrotransposed copias. Dos están situados en el cromosoma 14 (
RPL10L
y
RPL36AL
) y el tercero en el cromosoma 3 (
RPL39L
) [16].
RPL36AL
se expresa de forma ubicua mientras que
RPL10L
y
RPL39L
han sido previamente informado de que se expresa exclusivamente en el testículo [16]. La
RPL10
también es un gen supresor de tumores y la proteína que codifica se conoce como el QM proteína de supresión tumoral [24]. Reducción de
RPL10
expresión se asocia con el aumento del grado de adenocarcinoma de próstata [25]. Los cebadores específicos a
RPL10L
y
RPL39L
fueron utilizados para la detección de la expresión de estos testículo retrogenes específicos en un panel de cánceres de ovario (Tabla 2; Fig. 3). Las transcripciones de ambos retrogenes se detectaron en muestras papilares serosos, de células claras y endometrioide.
RPL10L
se expresó en el 76% de un panel de tumor de ovario grande con la expresión 84% en los cánceres papilares serosos, 76% en los tumores con histología mixta y 44% en los tumores endometrioide (Tabla 2).
RPL39L
se expresó en una frecuencia más alta, incluso con el 98% de los cánceres papilares serosos que contienen la transcripción (Tabla 2). La expresión en los tumores con otras histologías fue del 88% en AGCT (Adultos de la granulosa de células tumorales) y el 100% en todos los demás subtipos probadas.
A pesar de que aún no se ha establecido un papel directo para las proteínas ribosomales en la biología del cáncer, debe tenerse en cuenta que
RPL39
expresión está aumentada en cáncer de mama [26].
RPL39L
expresión se ha informado en el cáncer cervical [27], así como líneas de células procedentes de mama, de pulmón, de próstata, de colon, de páncreas y de ovario [16], [20] lo que sugiere que la retrogene
RPL39L
puede tener un papel importante en la biología de una amplia gama de tipos de cáncer. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que una pantalla para
RPL39L
expresión en un panel de ARN de tejido humano dio como resultado la detección de este retrogene en un gran número de tejidos normales que sugieren que aunque
ocurre RPL39L
expresión predominantemente en el testículo puede que no sea testículo específica (Fig. 4). La expresión de los retrogenes
RPL10L
y
RPL39L Hoteles en cánceres posiblemente podrían mejorar la producción de ribosomas y /o actividad de traducción. En los testículos, estos retrogenes se expresan durante la espermatogénesis justo antes de la producción rápida de proteínas que son necesarias para la diferenciación y maduración del esperma.
La expresión de la X ligado genes progenitoras
PGK1
,
RPL10
,
RPL39
y
UBL4A
es ubicuo como cabría esperar de los genes que codifican las funciones celulares esenciales. En contraste expresión de los retrogenes específicos espermatogénesis,
PGK2
,
RPL10L
,
RPL39L
y
UBL4B
, predominantemente se limita a los testículos. clave del tejido: AG, la glándula suprarrenal, BM, Médula ósea; B, cerebro; H, Corazón; K, del riñón; L, de hígado; Lu, pulmón; O, ovario; Pl, placenta; Pr, próstata; SG, la glándula salival; SM, músculo esquelético; SC, de la médula espinal; T, Testículos; Ty, Thyamus; Tr, tiroides; TCH, la tráquea; U, útero. M es el marcador de tamaño molecular y C, es el cebador solamente control de la reacción. El patrón de expresión de
UTP14A
y
UTP14C
se ha publicado anteriormente [5].
La ubiquitina como las proteínas (Ubls) después de la traducción están unidos a un grupo diverso de otras proteínas aumentando así la diversidad funcional del proteoma codificado. proteínas modificadas UBL se sabe que influyen en la actividad de una amplia gama de vías de señalización celular [28], [29].
UBL4A
y
UBL4B
recientemente se identifican los genes que codifican la ubiquitina pequeña como las proteínas [17]. En el ratón, la ligada al cromosoma X
Ubl4A
se expresa en todos los tipos de tejidos, mientras que el retrogene
Ubl4b
se informó que se expresa sólo en espermátidas alargándose durante las últimas etapas de la espermatogénesis en el testículo [17 ]. Las pruebas preliminares realizadas por
UBL4A
y
UBL4B
expresión en un panel de ARN humanos que
UBL4A
se expresó en todos los tipos de tejidos analizados.
UBL4B
, localizado en el cromosoma 1, sólo se expresaba en el testículo (Fig. 4), aunque más tarde la proyección de una muestra mayor de ovarios pre- y post-menopáusicas demostró que
UBL4B
se expresó en los tejidos ováricos normales a baja frecuencia (Tabla 2). Los resultados de una selección inicial de
UBL4B
activación en muestras de tumores de ovario se muestra en la Fig. 3. La Tabla 2 muestra la frecuencia con la que
UBL4A
y
UBL4B
expresión se detectó en un amplio panel de muestras de tumor de ovario. Como casi todas las funciones celulares se ven afectados por ubiquitinación, no es sorprendente que las alteraciones en la actividad de ubiquitina y UBL han sido implicados en la génesis de diferentes tipos de tumores humanos [30]. modificación UBL por SUMO-1 (pequeño modificador relacionados con ubiquitina, también conocido como UBL1) se ha vinculado directamente a la modificación de la vía de la apoptosis en los tumores de ovario [31] y se sabe que juega un papel importante en la espermatogénesis [32].
la detección de la expresión retrogene en pre y post-normal de los ovarios de la menopausia revelaron que los retrogenes no se expresan en todas las mujeres. El X ligado gen progenitor se expresa en todos los casos (Tabla 2; Fig. 3) como era de esperar para los genes que codifican funciones génicas esenciales que se expresan de manera ubicua en el cuerpo humano. Sin embargo, la expresión retrogene en el tejido ovárico sano puede ser tan alta como 100% (
RPL10L
y
RPL39L
) de las muestras analizadas o tan bajo como 44% (
UBL4B
). Esto sugiere que, para al menos algunos de los retrogenes, la expresión en el ovario se limita a individuos particulares dentro de la población general. La mayoría del trabajo en las retrogenes específicos espermatogénesis se ha hecho en el modelo de ratón en el ovario expresión de estos genes está ausente. La expresión de estos retrogenes en el ovario humano puede ser un fenómeno específico de las especies y puede reflejar una importante diferencia biológica entre el hombre y el ratón. El gen X retrogene y progenitor cebadores específicos se ensayaron frente a un panel de ARN de diferentes tejidos humanos para confirmar la expresión ubicua de la X ligado progenitor y la expresión limitada de la retrogene (Fig. 4). En la mayoría de los casos la expresión retrogene se limitaba a las gónadas en el hombre. Si existe alguna relación entre la expresión de retrogenes específicos de testículos en el ovario humano y una mayor probabilidad de desarrollar cáncer aún no se ha establecido.
De especial interés es la observación de que la ligada al cromosoma X genes progenitoras no siempre se expresan en todas las muestras de cáncer de ovario. Cuando este era el caso de la retrogene conexión siempre se expresó lo que sugiere que la retrogene fue compensar la pérdida de actividad de los genes en el cromosoma X de una manera similar a la que se produce cuando el cromosoma X es silenciada transcripcionalmente durante la meiosis masculina. La deleción de los segmentos del cromosoma X en las células de cáncer de ovario y la posterior pérdida de heterocigosidad está bien documentado [33]. Tales supresiones podrían resultar en la pérdida de genes que tienen copias retrotransposed. La pérdida de una copia de
PGK1
debido a deleciones en el cromosoma X se ha informado anteriormente en una variedad de cáncer subtipos histológicos de ovario [34]. Tal pérdida puede ser biológicamente significativa si la copia es eliminada del cromosoma X activo o si ambas copias de un gen son transcripcionalmente activos en las células normales.
La alta frecuencia de la activación específica retrogene la espermatogénesis en los cánceres de ovario reportados en este papel tiene importantes implicaciones teóricas y prácticas para el tratamiento del cáncer de ovario y la biología. A medida que estos retrogenes sólo se expresan en el ovario y /o tumores de ovario y en ninguna otra parte del cuerpo femenino el potencial para desarrollar marcadores y terapias específicas de tumores se presenta. La precedencia para este es establecido por la expresión de genes de cáncer /testículo (CT) y los antígenos en una amplia gama de tumores humanos y es un fenómeno que ha sido reconocida durante algún tiempo [35], [36]. La expresión de antígenos CT en el cáncer fue reportado por primera vez con
MAGE-1
en 1991, a pesar de que en el momento en que se pensaba que era un gen expresado específicamente en los tumores de melanoma humanos [37] y su expresión en el testículo era no reconocido. Informes posteriores añadieron
MAGE-3
y
BAGE
a la lista de los antígenos CT que se expresan en los tumores, pero no se expresa en tejidos normales distintos de los testículos [38], [39]. Identificación de otros antígenos CT avanzó rápidamente con la aplicación del análisis serológico de (SEREX) la tecnología de bibliotecas de expresión recombinante [40]. Hasta la fecha, al menos, cuarenta y cuatro antígenos CT diferentes han sido reconocidos [41]. La razón por genes, que codifican proteínas que son esenciales para la espermatogénesis en el varón o que tienen un papel estructural en el esperma, se expresan en tipos de cáncer no está claro. La situación se complica por el hecho de que el papel de muchos de los genes de TC en la espermatogénesis es poco conocido [36]. Sin embargo, esto no ha impedido la utilización de los antígenos CT como biomarcadores para el desarrollo de nuevos diagnósticos de cáncer [42] y /o metas para los tratamientos como la inmunoterapia [43]. Un factor limitante en la aplicación práctica de los antígenos CT ha sido la baja frecuencia con la que los genes de cáncer /testículo se expresan en cualquier tipo de tumor determinado. Esta restricción no está presente en el caso de la expresión específica retrogene la espermatogénesis en los cánceres de ovario ya que estos genes se expresan en un porcentaje relativamente alto de los tumores.
Una característica interesante de los genes de testículo de cáncer previamente reconocidos /y antígenos es su asociación desproporcionada en el cromosoma X [36]. El cromosoma X y los genes que codifica parecen desempeñar un papel fundamental en la génesis y desarrollo del tumor [44]. Sin embargo, la relación entre la biología tumoral y la espermatogénesis es menos clara. En el hombre, parece que los retrogenes testículo específico también se pueden expresar en el ovario. Sin embargo, los tipos de células específicas dentro de la cual se produce la expresión que queda por determinar. La expresión de estos retrogenes puede tener una ventaja metabólica distinta para el desarrollo de tumores de ovario ya que puede complementar productos de los genes del cromosoma X, en particular en los casos en que la actividad de los genes progenitor es el regulado por metilación [45] o se pierde debido a la eliminación [34]. Un enlace entre los eventos metabólicos que se producen durante la espermatogénesis y el desarrollo del cáncer puede deducirse de los recientes avances en la comprensión de la biología del cáncer. De especial interés es el papel recientemente identificado de BRCA-1 en el desarrollo de cáncer de mama y de ovario [46]. La proteína BRCA-1 se ha demostrado que se asocia con el cromosoma X inactivo en las células somáticas femeninas y, durante la espermatogénesis, se localiza en el cromosoma X inactivo en espermatocitos paquiteno durante la meiosis [47], [48]. Esto sugiere una vía de reglamentación compartida. Se necesitan más estudios para determinar el papel funcional de los productos específicos retrogene espermatogénesis, tanto en la espermatogénesis y el cáncer. La expresión de los genes y retrogenes en células de espermatogénesis es impulsada por los promotores TATA-independientes. sitios de poliadenilación están aguas arriba de los utilizados en las células somáticas y hay un predominio de empalme de pre-ARNm alternativo [49]. La expresión de genes y retrogenes específicos de testículos sugiere que las células cancerosas son capaces de utilizar las vías de procesamiento de la transcripción y RNA normalmente activos sólo durante la espermatogénesis en el testículo masculino. Cualquier identidad estructural compartido por los ARNm generados a partir de la CT y otros genes expresados en ambos tipos de cáncer y testículos necesita ser determinado. Si la espermatogénesis y la génesis del tumor comparten características de la expresión génica, la regulación y el procesamiento de ARN se podría especular que en los mamíferos de larga vida cáncer es una pena biológica de tener sexos separados y la necesidad de la espermatogénesis en particular.