Extracto
Se ejecuta de homocigosis (ROH) representa la longitud extendida de homocigotos en un largo genómica distancia. En oncología, se conoce como pérdida de heterocigosidad (LOH) si se identifican exclusivamente en las células del cáncer y no en células de control emparejado. Los estudios han identificado varias regiones genómicas que muestran consistente ROH en diferentes tipos de carcinoma. Para consultar si esta consistencia se puede observar en el espectro más amplio, tanto en más tipos de cáncer y en las regiones genómicas más amplias, se investigó patrones ROH en el 60 cáncer panel de línea celular Instituto Nacional del Cáncer (NCI-60) y las familias trío saludable HapMap caucásicos. Usando los resultados de Affymetrix SNP 500 K arrays, nos informan de un genoma amplia asociación significativa de las regiones ROH entre las muestras del NCI-60 y HapMap, con tanto un mayor nivel de ROH (11 veces) en las líneas celulares de cáncer. análisis muestra que más grave ROH encuentra en las células de cáncer parece ser la extensión de ROH existente en estado saludable. En los tríos HapMap, el subgrupo de adultos tenía un nivel ligeramente, pero significativamente mayor (1,02 veces) de ROH que hizo el joven subgrupo. Durante varias regiones de ROH se observó la co-ocurrencia de sitios frágiles (FRA). Sin embargo, FRA en el nivel de todo el genoma no muestra una clara relación con las regiones ROH
Visto:. Ruan X, Kocher J-PA, Pommier Y, Liu H, Reinhold WC (2012) Los homocigotos Medios de acumulación en el NCI-60 cáncer líneas celulares en comparación con HapMap Tríos, y su relación con Frágil ubicación del sitio. PLoS ONE 7 (2): e31628. doi: 10.1371 /journal.pone.0031628
Editor: Patrick Tan, Duke-Universidad Nacional de Singapur Escuela de Medicina de Graduados, Singapur
Recibido: 1 de junio de 2011; Aceptado 15 de enero de 2012; Publicado: 9 Febrero 2012
Derechos de Autor © 2012 Ruan 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:. Este estudio fue apoyado por el Programa de Investigación Intramural de los Institutos nacionales de Salud, Centro de Investigación del cáncer, Instituto Nacional del cáncer, y también por la Fundación Nacional de Ciencia ABI: 0845523 y el Instituto Nacional de Salud R01LM009959A1. 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
En los organismos diploides, los SNPs se clasifican en los heterocigotos y homocigotos de acuerdo con la identidad /diferencia entre paterno y alelos maternos. La pérdida de heterocigosidad (LOH) [1] en una célula representa las condiciones de pérdida de la función normal de un alelo cuando el otro alelo se inactiva ya. LOH puede causar supresor de tumor pérdida de genes de función, que está asociada con la oncogénesis [2].
regiones genómicas afectados por LOH menudo presentan una longitud extendida de SNPs homocigotos, que forma regiones con baja diversidad entre dos copias de ADN . Los estudios realizados en
E. coli
[3],
Trypanosoma brucei
[4] y el ratón [5] mostrar la importancia de la similitud de secuencia /diversidad extendido en la promoción /prevención de la recombinación homóloga. Esta recombinación, si ocurrió durante el proceso mitótico, tal vez relacionada con la posterior [6] LOH y afecta a la estabilidad del genoma [7], [8]. Estudio por Bacolod, M. D. [9] muestra que los pacientes con cáncer colorrectal tienen longitud media de idéntica por región descenso dos veces la longitud de la población sana. Basándose en los datos de cáncer colorrectal, que más tarde propusieron un modelo de actividad génica del cáncer (CGAM) [10] en un esfuerzo por explicar cómo predisposición autozygosity influencias cáncer. Del mismo modo, un estudio realizado por Assie, G
et al.
[11] investigó, la próstata, el cáncer de cabeza y cuello, mama y encontró 16 loci comunes que han aumentado significativamente la frecuencia de la línea germinal homocigosis.
A partir de estos trabajos anteriores, se concluye que 1) LOH se relaciona con enfermedades y 2) en el cáncer puede ser una extensión de la región de homocigotos de la línea germinal. Esto se ha demostrado población prudente en algún tipo de cáncer y, en cierto loci a través de tres diferentes tipos de carcinoma. Pregunta sigue siendo si este fenómeno se puede extrapolar a varios tipos de cáncer en toda la escala del genoma. Nosotros hipotetizamos que el aumento del tamaño de las regiones homocigotos en el cáncer surge de la extensión de las regiones que se encuentra en la línea germinal. También hipotetizamos que la posición genómica de las regiones homocigotos no se distribuyen por igual en todo el genoma (conservado a través de los individuos) y por lo tanto podría depender de las propiedades locales del ADN genómico. Por último, estamos postulando que las regiones homocigotos en la línea germinal que se extienden de manera espectacular en el cáncer podría tener la propensión natural a gastar durante el envejecimiento. En este manuscrito nos referiremos a estas regiones como homocigotos carreras de homocigosis (ROH)
.
Hemos realizado un genoma amplia comparación de la posición y la longitud de ROH en líneas celulares de cáncer de la biblioteca NCI-60, así como en muestras de la línea germinal de individuos jóvenes y adultos obtuvieron a partir de 30 familias trío HapMap caucásicos. También se investigó si existe una relación de proximidad entre las posiciones de ROH y sitios frágiles (FRA) que se someten más a menudo reparaciones de daños de ADN. Además se investigó la relación similar entre ROH y microARN (miARN) los sitios que han demostrado estar asociados a regiones FRA [12].
Materiales y Métodos
NCI-60 y la línea celular de cáncer las muestras de HapMap
el NCI-60 fue desarrollado como un panel de la pantalla contra el cáncer de drogas por el Instituto Nacional del cáncer (NCI), Developmental Therapeutics Program (DTP, http://dtp.nci.nih.gov/) [ ,,,0],13]. Contiene más de 60 líneas de células tumorales del Cáucaso desde el cerebro (BR), del sistema nervioso central (SNC), colon (CO), pulmón (LC), glóbulos blancos (LE), los melanocitos (ME), ovario (OV), próstata (PR ) y renales (RE). Toda la información sobre el NCI-60 está disponible en la página web CellMiner (http://discover.nci.nih.gov). Para preparar líneas celulares de Affymetrix SNP 500 K gama análisis, material congelado de la NCI-60 se obtuvieron del programa de Terapia del Desarrollo, Instituto Nacional del Cáncer (NCI DTP). Las células se cultivaron como se describe anteriormente [14], y luego descongelado, colocado en RPMI 1640 (Lonza Walkersville, Inc.) que contiene suero de ternera fetal 5% (Biológicos del Atlántico) y glutamina 2 mM (Invitrogen Corporation). Para la compatibilidad con los otros perfiles de los estudios, se utilizó el mismo lote de suero utilizado por DTP, y los procedimientos se hicieron con o supervisados por el mismo investigador (RGC). La línea celular de colon HT29 se retiró debido a la contaminación. Los resultados de dos repeticiones en la línea celular de ovario OVCAR-3 se fusionaron, y los resultados discrepantes se establecieron a lo desconocido. Después de la exclusión y combinar, se utilizaron los datos SNP serie de 59 líneas de células cancerosas en el análisis final. El NCI-60 500 Affymetrix SNP datos de la matriz K está disponible públicamente de Gene Expression Omnibus (GSE32264).
El Proyecto Internacional HapMap es un esfuerzo muti-país para identificar y catalogar las similitudes y diferencias genéticas en los seres humanos (http : //HapMap.ncbi.nlm.nih.gov/). Sólo las muestras de HapMap con origen europeo se utilizaron para minimizar la diferencia étnica con los NCI-60 muestras. Se analizaron un total de 59 líneas celulares de cáncer y 30 familias trío HapMap CEU normales (30 niños (pequeños) +60 padres (adultos)) con el genotipo Affymetrix SNP 500 K matriz. genotipo llamadas se hicieron utilizando la herramienta de Affymetrix alimentación (APT) (Linux, versión 1.12.0) utilizando el algoritmo BRLMM (http://media.affymetrix.com/support/technical/whitepapers/brlmm_whitepaper.pdf) al nivel de confianza predeterminado ( & lt; = 0,5). El promedio "NoCall" tasa es del 4,2% en el NCI-60 y 0,5% en las muestras de HapMap.
identificar trayectorias de homocigosis (ROH), frecuencia ROH (ROHF) y hemizygous frecuencia de eliminación (HDF)
Los estudios existentes identifican principalmente ROH moviendo una ventana de tamaño fijo a lo largo de los genotipos de SNP y la detección de larga extensión de los homocigotos. Los inconvenientes de este sistema son: 1) no hay criterios estandarizados para llamar ROH, 2) diferentes ajustes de tamaño de la ventana, el número homocigóticos SNP, alojamiento de error de genotipificación, o homocigotos se extienden umbral de longitud puede influir significativamente en el resultado [15]. Para evitar el sesgo que puede surgir de manera inapropiada criterios elegidos, ROH en el presente estudio se detectó principalmente por procedimiento básico Hidden-Markov Model (HMM) propuesto por Beroukhim R.
et al.
[16]. Aunque todavía arbitraria, HMM es menos sensible a los heterocigóticos intercalados en que se realiza un seguimiento del cambio de estado entre bajas y altas tasas de heterocigosidad. Aunque HMM se utilizó principalmente para detectar LOH, su principio de funcionamiento hace que sea aplicable a la detección ROH. Mediante la localización de la posición en la probabilidad de transición es mayor que un umbral dado, HMM diferencia ROH de regiones normales de heterocigosidad. Se usó el procedimiento en HMM básica disponible en el software dChip (Versión 2010/01) [17] para realizar el análisis con la configuración predeterminada. contru se utilizaron las anotaciones de SNP del genoma humano 19. Además de algoritmo HMM, que también se utiliza PLINK (versión 1.07) (http://pngu.mgh.harvard.edu/purcell/plink/) [18] (basado en la ventana de tamaño fijo) como una forma alternativa para detectar ROH. Los parámetros utilizados en PLINK se proporcionan como (Tabla S5).
frecuencia ROH (ROHF) se define como la proporción de muestras con ROH para cada locus SNP. Para reducir el ruido de fondo en el cálculo ROHF, ROHF en regiones FRA se calcula tomando los valores medios de la parte superior 95
º percentil ROHF en el rango de ± 5 Mb.
número de copias variación se calcula pennCNV [ ,,,0],19], que proporciona la estimación del número de copias entero. La información de número de copia se utilizó para calcular la frecuencia hemizygous deleción (HDF) que se define como la proporción de muestras con sólo 1 copia del alelo para cada locus SNP. El número medio de SNP con eliminación hemizygous es de alrededor de 25.000 (5% SNPs en 500 K array). La HDF máxima es de 0,24 en las líneas celulares NCI-60.
miARN y la base de datos de FRA
La información sobre miARN 1049 se obtuvo de miRBase www.miRNAbase.org (versión 16) [20]. Después de excluir los registros localizados en el cromosoma X e Y, 955 registros miARN participaron en el análisis actual. FRA información se obtuvo del Comité de Nomenclatura de genes HUGO (HGNC) www.genenames.org/cgi-bin/hgnc_stats.pl (Última actualización 09/11/10). Totally 111 FRA localizados en autosomas participaron en el análisis actual. Desde la posición citogenética sólo FRAs 'está disponible, convertimos estas posiciones en coordenadas genómica de la siguiente manera. Una base de datos cubre 42,574 registros de genes (obtenidos a partir de la base de datos NCBI Entrez Gene) con ambas ubicación citogenética y genómica se utilizó para mapear la localización genómica de los FRA. Como resultado, las posiciones máximas finales genómicas inicio genómico mínimo y se utilizan para representar la región de FRA, y se utilizó el valor medio para representar la ubicación FRA (como se indica en la 4
TH bar en la Figura 1). Para cada FRA, hemos considerado, en base a una tasa de recombinación de menos de 0,5, que ± 5 Mb se pueden utilizar como una distancia máxima en la búsqueda de los cambios genómicos relacionados FRA. También hemos reducido la región a ± 1 Mb cuando se analiza la relación miARN-FRA.
Las flechas rojas de la derecha indican los tipos de interés futuros con promedio superior 95
percentil ROHF mayor que 0,5 en un radio de ± 5 Mb . asteriscos rojos indican bandas de alta ROHF (promedio superior 95
percentil ROHF & gt; 0,6) y sin FRA en un radio de ± 5 Mb. FRA raras se caracterizan por el color rojo. Los espacios entre las secciones de los cromosomas (por ejemplo a 130 nucleótidos Mb en el cromosoma 1) contienen el centrómero. La parte superior corresponde a
p
brazo, y la parte inferior corresponde a
q
brazo.
Análisis estadístico
ROHF coeficientes de correlación (Tabla 1 12
ª columna) entre el INC-60 y las muestras de HapMap se obtuvieron después de ajustar por la densidad SNP y HDF. Los valores de p de correlación se ajustaron aún más por la corrección de Bonferroni.
Adultos y jóvenes subgrupos son diferentes en tamaño de la muestra (
N
= 60 adultos,
N
joven = 30), por lo tanto la comparación directa de su ROHF sería inadecuado (SNPs en cuenta que sólo un adulto y cero joven tiene ROH). Para eliminar el sesgo, nos hemos encogido el número de adultos de 30 individuos por no redundante de re-muestreo. Se generaron conjuntos de datos aleatorios 1000 adultos. ROHF se calculó para cada conjunto de datos. Para cada locus se utilizó el valor medio para representar el adulto ROHF, que se comparó con joven ROHF para determinar la significación estadística (prueba t de Student seguido por corrección de Bonferroni). La hipótesis nula es que no hay diferencia significativa en ROHF entre adultos y jóvenes. Para estimar la potencia de la prueba, también se calculó la proporción de conjuntos de datos con ROHF positivo
diff (= ROHF
adulto-ROHF
joven) entre los conjuntos de datos que muestran diferencias significativas entre adultos y jóvenes.
Pathway análisis se llevó a cabo mediante la selección de los SNPs con diferencia ROHF primeras clasificadas 5000 (ROHF
diff = 0,59), 10000 (0.54), 15000 (0.51), 20000 (0.49) y 25000 (0.47) entre el NCI 60 y muestra HapMap, así como entre el adulto HapMap y subgrupos jóvenes. SNPs seleccionados mediante la aplicación de estas diferentes configuraciones de corte se analizaron con la herramienta web GeneGo (GeneGo Inc.) que informe enriquecidas en vías importantes SNPs.
Para evitar el sesgo causado por los cromosomas sexuales, se excluyeron dos cromosomas X e Y a partir del análisis actual. Todos los análisis se llevaron a cabo mediante el uso de R versión 2.10.0 en el entorno Unix.
Resultados
ROH en las muestras del NCI-60 y HapMap
La figura 1 ilustra ROHF entre los NCI-60 y las muestras de HapMap, así como las ubicaciones físicas de los sitios miARN y FRA. El ROHF media es de 0,32 para el NCI-60, y 0,03 para las muestras de HapMap (Tabla 1). En general, se observa eventos masivos ROH repartidos por todo el genoma de las líneas de células NCI-60. Los cromosomas 9p, 13q y 17p tienen los niveles más altos de ROH, siendo ROHF promedio de 0.60, 0.51, y 0.57, respectivamente. Se encontraron las mismas regiones de los cromosomas con una mayor ROHF en el NCI-60 a ocurrir en las muestras no cancerosas HapMap pero con ROHF inferior (Figura 1). correlaciones significativas entre el NCI-60 y HapMap ROHF se encuentran en todos los cromosomas antes y después del ajuste de la densidad SNP y HDF (Tabla 1, 12
ª columna). Patrones similares se observaron usando PLINK para calcular ROH (datos no mostrados). Se analizaron también los datos de la matriz HapMap CEPH Affymetrix 100 K y encontramos patrón ROHF misma que la de 500 K array (datos no presentados), lo que indica que los patrones observados son independientes de plataforma utilizada para el genotipado, así como de la aplicación que se utiliza para calcular de ROHs . Ante la sospecha de que las regiones con mayor nivel de ROHF en buen estado de salud tienen fuerte correlación entre ROHF NCI-60 y las muestras de HapMap, se aplicó un corte escalonado creciente en los SNP de acuerdo a sus niveles ROHF en muestras de HapMap. Los resultados muestran un aumento gradual en el coeficiente de correlación a partir de 0,34 a 0,5 como punto de corte aumenta de & gt; 0,1 a & gt; 0,95 cuantil (Figura S1). Esto indica que las regiones con ROH existente en el estado saludable son más propensos a tener un mayor nivel de ROHF en células de cáncer. Se analizaron también los tríos HapMap de acuerdo a su condición de adultos o jóvenes (edad se detalla la información no está disponible, se utiliza de modo que sólo la estratificación de adultos /jóvenes). Tanto emparejados y no-emparejado prueba t mostraron diferencias significativas ROHF entre adultos y subgrupos pequeños (p & lt; 1.1E-10 después del ajuste de Bonferroni) con un promedio de 0,06% superior ROHF en el subgrupo de adultos lo largo de todo el genoma (3,36% en los jóvenes, 3,42 % en adultos). Entre los 1000 generados al azar conjuntos de datos de adultos (siguientes números entre paréntesis son por PLINK deducción), 662 (833) tienen ROHF
dif & gt; 0 y 747 (743) tienen P & lt; 10
-7 (P & lt; 0,05 después de Bonferroni ajuste, prueba t de Student de dos colas). Entre los 747 (743) de datos con significación, 552 (686) tienen ROHF
dif & gt; 0. Esto equivale a una proporción de 73,9% (92,3%).
ROHF y FRA
No se observó una clara relación entre la FRA y ROHF en toda la escala del genoma, Exhiben en correlación negativa NCI-60, y la correlación positiva en las muestras de HapMap. Sus correlaciones en diferentes cromosomas también muestran diferentes direcciones (Tabla 1). A pesar de esta relación no está clara, de hecho observamos la co-ocurrencia de varias bandas de alta ROHF con los FRA. Entre los 111 FRAs reconocidos, hay 30 bandas con un promedio superior 95
th ROHF percentil más alto que 0,5 (1,64 desviación estándar por encima significa ROHF) en las proximidades de FRAs (Tabla 2, 4
ésima columna). Por estas FRAs vemos bandas ROH claras entre las muestras de HapMap, y también entre los NCI-60 muestras (con ROHFs superior) en la misma ubicación física. Además, 4 FRAs tienen al menos 0,5 diferencia ROHF entre las muestras NCI-60 y HapMap (Tabla 2, 6
ésima columna, que se muestra en rojo). Debido a la similitud entre computacional ROH y LOH, se comparó la ROHF con frecuencia se informó anteriormente LOH en torno a los FRA. Para FRA16D [21], [22], FRA7G [23] y varios otros tipos de interés futuros que anteriormente se presentaban tener LOH en estrecha proximidad, hallazgos similares se observaron también en nuestros datos. El análisis específico de la línea celular mostró un 50% ROHF en líneas celulares de cáncer renal en FRA3B, y el 57,1% en el de ovario en FRA6E, que está cerca del valor reportado del 69% en el carcinoma de células renales de FRA3B [24], y el 72% en el cáncer de ovario para FRA6E [25].
Varias bandas altas ROHF no tiene FRAs reconocidos en sus proximidades. La Tabla 3 muestra un total de ocho bandas superiores ROH con un promedio superior 95
th percentil ROHF que van desde 0,551 hasta 0,879, pero no reconocidos FRAs cerca. Las bandas también están marcados con asterisco rojo en la Figura 1. Dos de estas bandas de ROH se encuentran en el centrómero del cromosoma 16. Una lista de los genes ubicados en estas bandas ROH está disponible en la Tabla S1. Por otra parte, se observó que 81 de 111 FRAs no han asociado elevación ROHF significativa en regiones cercanas (Tabla S2).
ROHF y miARN
Calin G. A.
et al.
[12] propuso una posible asociación entre la FRA y la ubicación de los genes miARN (incidencia de 186 genes miARN dentro de ± 1 Mb de FRA es 13 (ratio = 0,07)). Para obtener una visión global de la relación entre la FRA, miRNA y las bandas de ROH, incorporamos los datos miARN en este estudio. Entre 955 miRNAs investigados en nuestro estudio, 63 eran de ± 1 Mb gama de ubicaciones FRA (ratio = 0,066). Este número aumentó a 334 después de expandirse a ± 5 gama Mb (ratio = 0,35). análisis de correlación de Pearson no muestra asociación entre miRNA ubicación (± rango 1 M) y los niveles de ROHF (Figura 1, p & gt; 0,05 después de la corrección de Bonferroni). Además, se determinó la co-ocurrencia de miARN y la FRA con elevación ROHF. En el ± 5 Mb proximidades de FRAs con ROHFs más altas que 0,5, el número medio de miRNAs es 3,30. Este número es de 2.94 para los FRA con ROHFs cercanos inferiores a 0,5.
Pathway Analysis
Se analizaron los SNPs con las diferencias superior ROHF (Ver sección de análisis estadístico para el detalle) entre adultos y jóvenes subgrupos, así como entre las muestras de HapMap (Figura S2) NCI-60 y. Para el adulto joven frente subgrupo, el proceso mejor clasificado es el proceso de quimiotaxis (Figura 2). Los genes presentes en esta categoría están marcados con círculos rojos continuas en la figura 2, y se tabulan en la Tabla S3. Para el NCI-60 en comparación con las muestras de HapMap, el proceso mejor clasificado es proceso del ciclo celular G1_S (Figura S3 y S4 Tabla), que indica un cambio en varios oncogenes conocidos, tales como P53 y LATS2. Para estos dos genes que vemos elevaciones ROHF de hasta el 61% y el 50% en el NCI-60 en comparación con muestras de HapMap.
Pathway análisis de SNPs con la parte superior ROHF diferencia entre adultos y jóvenes subgrupos muestran la participación de proceso de quimiotaxis. Rojo círculos negros muestran los genes que cubren SNPs con el cambio de la parte superior (ver sección de estadísticas para más detalles)
Discusión
Los estudios en procariotas y eucariotas [3] - [5]. Muestran que una alta similitud regiones genómicas pueden inducir recombinación homóloga, que fue propuesto como una causa de LOH en células de mamíferos [6] y tiene papel complejo en la estabilidad genómica [7], [8]. En este estudio, hemos interrogado a la similitud de secuencia mediante la detección del estado de ROH en 500 K matriz a través del modelo HMM-básica, así como el módulo PLINK ROH. Análisis en NCI-60 líneas celulares de cáncer y tríos HapMap muestran patrones muy similares ROH (Figura 1), que difieren sólo en la fuerza. El hallazgo actual indica que la masiva ROH observó en células de cáncer podría ser una extensión de los niveles inferiores ROH observado en células sanas. Consideramos que el actual hallazgo tiene una amplia aplicación por varias razones. En primer lugar, el presente estudio se basa en 60 líneas celulares de cáncer diferentes, lo que excluía el sesgo potencial causado por el constructo genético único de un tipo específico de cáncer. En segundo lugar, en lugar de utilizar el control de pacientes emparejados (la línea germinal) muestras de ADN obtenidas de tejido no tumoral, los casos y los controles son totalmente no emparejado. Por lo tanto su similitud en el patrón de ROH no se debe a la presencia de los mismos antecedentes genéticos, y puede reflejar una condición más general de genoma humano. Por último, las líneas celulares NCI-60 utilizados para la actual serie de análisis SNP tienen número de pases por debajo de 30 [26]. Esto debe minimizar el efecto potencial de alteración genómica cultura inducida por [27]. Por otra parte, se observó que el subgrupo de adultos tiene mayor nivel de ROH que los de raza blanca joven en HapMap tríos (p & lt; 1.1E-10 después de que el ajuste de Bonferroni estricto). Desde 1) exactamente los mismos parámetros del modelo HMM se utilizan para llamar ROH forma independiente en los adultos y los subgrupos de jóvenes, y 2) no tiene fundamento a la hipótesis de que el joven debe nacer con un menor nivel de ROH de adultos, tenemos que aceptar la hipótesis alternativa y proponer que ROH un curso que ocurrió en los adultos desde el punto de su propia formación cigotos a la formación de cigotos de su hijo tiempo. Vale la pena mencionar es que las líneas celulares en lugar de ADN de linfocitos originales fueron utilizados en el análisis conjunto HapMap SNP. Por lo tanto no se puede descartar que la diferencia observada podría ser causada por la mutación de cultivo inducido o diferente número de pases. Sin embargo, la observación actual está de acuerdo con reportado un mayor nivel de LOH en células viejas en organismos modelo [28]. observación similar se hizo también en humanos por Moragoda
et al.
[29] que describe la edad asociada a la mucosa del estómago LOH entre las personas sanas mayores de 60 año de edad. Sin embargo, se necesitan más investigaciones para dilucidar si la diferencia de nivel ROH observada en nuestro estudio es el resultado de envejecimiento, la enfermedad o factores epigenéticos.
Nuestros datos muestran algunos co-ocurrencia de los FRA y la banda alta de la misma ROHF región genómica. Esta observación está de acuerdo con los hallazgos previos realizados en algunas regiones genómicas [21], [23]. Se propuso que la naturaleza rica en AT de secuencias FRA les puede conferir una naturaleza altamente variable [30] - [32]. Para algunos tipos de interés futuros, nuestros datos no se reproducían la banda alta ROHF como indican los estudios históricos sobre Caner solo tipo. Una posible explicación es que la capacidad de FRAs para inducir ROH es diferente en todos los tipos de cáncer. Dado que el tejido entre ROH similitud mapa de calor muestra un patrón único de ROH en varios tipos de tejido de cáncer (Figura S4), por lo tanto, probablemente, sólo FRAs que puede inducir ROH a través de diferentes líneas celulares se muestran asociación con alta ROHF. Sin embargo, hay una correlación clara se pudo observar a nivel de todo el genoma entre los FRA y alta ROHF. Esto sugiere que aunque FRAs pueden desempeñar un papel en la formación de ROH, no es la única causa de la formación de ROH. Más interesante aún, cuando se compara el NCI-60 a las muestras de HapMap, la diferencia de ROHF resultó ser más bajo en las regiones FRA que en las regiones no-FRA. Estas observaciones podrían estar relacionados con el carácter incompleto de la base de datos actual FRA, o podrían sugerir que los FRA podrían proteger contra la ROH. En este último caso, la FRA puede funcionar como un lugar de reparación para la restauración de cromátidas accidentalmente mis-segregada durante la mitosis.
Pathway análisis de SNPs con mayor ROHF en el adulto frente subgrupos jóvenes implica un cambio en los genes relacionados con la quimiotaxis. Los genes en los que se producen estos SNPs están marcados con círculos rojos continuas en la figura 2. En la actualidad no está claro cómo puede ROH cualitativa /cuantitativa influir en estos genes. Sin embargo, esta observación está en consonancia con una progresión de las células tumorales metastásicas hacia una mayor capacidad de quimiotaxis [33] - [35], que se correlaciona con su potencial de invasión, intravasación, y la metástasis y responsable de la atracción de células de carcinoma a los vasos sanguíneos . La mayoría de los genes identificados aquí, incluyendo pero no limitado a 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] han demostrado recientemente asociarse con la progresión de diversos tipos de cáncer. Postulamos que estos genes podrían explicar en parte la oncogénesis en la progresión de baja ROHF en las células sanas de alta ROHF en el estado del cáncer. Por otro lado, el análisis de SNPs con diferencias altas ROHF entre las muestras NCI-60 y HapMap muestra un cambio en el ciclo celular y proceso relacionado con la iniciación de la traducción, lo que podría resultar de la progresión de las células normales en células cancerosas hacia la autonomía y la replicación más rápido. Por lo tanto, estos resultados de análisis de vía pueden presentar una serie de alteraciones que conducen a la oncogénesis. Sin embargo, la evidencia todavía se necesitan para llenar la brecha entre los cambios de genes en proceso de quimiotaxis y el ciclo celular y la aparición de la oncogénesis.
El gran número de regiones de ROH que se encuentra en las líneas celulares de cáncer del NCI-60 , y su asociación significativa con las muestras de HapMap sugiere una asociación vital de los eventos ROH con la progresión neoplásica. Es importante destacar que la observación de más alta ROHF en los adultos que en los jóvenes, y la implicación de los genes relacionados con la quimiotaxis onco-pueden proporcionar una pista para entender la tasa de incidencia mayor de cáncer entre las personas mayores. En conjunto, estas observaciones implican que el aumento homocigotos significativas en las células cancerosas pueden ser una progresión de cambios comenzaron al inicio del estado saludable. Más investigación sobre la relación causal entre ROH y el cáncer tendrá que ser llevado a cabo a la luz de sombra en los mecanismos que conducen a alta ROH.
Apoyo a la Información
Figura S1.
NCI-60 /correlación HapMap ROHF en ciertas regiones del genoma con diferentes niveles de HapMap ROHF. El gráfico muestra un aumento en la NCI-60 coeficiente de correlación /HapMap ROHF (eje de la izquierda, 0,34-0,5), y NCI-60 ROHF (eje de la derecha, 0,33 a 0,44) en las regiones genómicas con mayores niveles de ROHF (de & gt; 0,1 a & gt; 0,95 cuantil) en muestras de HapMap
doi:. 10.1371 /journal.pone.0031628.s001 gratis (TIF)
figura S2.
procesos implicados en SNPs con los mejores ROHF diferencias. Procesos que intervienen en SNPs con la parte superior diferencia entre un ROHF) de adultos y jóvenes subgrupos, y b) el HapMap muestras (véase el apartado de estadísticas para más detalles)
doi NCI-60 y:. 10.1371 /journal.pone.0031628.s002
(TIF)
Figura S3. Ciclo celular
G1_S fase. Pathway análisis de SNPs con la parte superior ROHF diferencia entre el INC-60 y HapMap muestra la participación de ciclo celular G1_S fase. Rojo círculos negros muestran los genes que cubren SNPs con el cambio de la parte superior (ver sección de estadísticas para más detalles)
doi:. 10.1371 /journal.pone.0031628.s003 gratis (TIF)
figura S4.
por parejas de ROH similitud. a) los tejidos intra, b) línea celular Inter (clustering basado en par-sabia similitudes ROH), y c) el tejido par Inter sabia similitud ROH en las líneas celulares de cáncer del NCI-60
doi: 10.1371 /journal.pone.0031628 .s004 gratis (TIF)
Tabla S1.
Los genes en las bandas de alta ROHF sin FRA en ± 5 Mb proximidades (regiones identificadas en la Tabla 3)
doi:. 10.1371 /journal.pone.0031628.s005 gratis (XLS)
Tabla S2.
media ROHF percentil 95 superior y el número de genes miR alrededor de FRA.
doi: 10.1371 /journal.pone.0031628.s006 gratis (XLS) sobre Table S3. Los genes con
ROHF elevación en los padres que participan en el proceso de quimiotaxis (se muestra en la Figura 2).
doi: 10.1371 /journal.pone.0031628.s007 gratis (XLS) sobre Table S4.
Los genes con alta diferencia entre ROHF NCI-60 y HapMap involucrados en el proceso de G1_S ciclo celular.
doi: 10.1371 /journal.pone.0031628.s008 gratis (XLS) sobre Table S5.
PLINK ROH ajuste de los parámetros del módulo.
doi: 10.1371 /journal.pone.0031628.s009 gratis (XLS)