Most genes are processed by alternative splicing for gene expression, resulting in the complexity of the transcriptome in eukaryotes. It allows a limited number of genes to encode various proteins with intricate functions. Alternative splicing is regulated by genetic mutations in cis-regulatory factors and epigenetic events. Furthermore, splicing events occur differently according to cell type, developmental stage, and various diseases, including cancer. Genome instability and flexible proteomes by alternative splicing could affect cancer cells to grow and survive, leading to metastasis. Cancer cells that are transformed by aberrant and uncontrolled mechanisms could produce alternative splicing to maintain and spread them continuously. Splicing variants in various cancers represent crucial roles for tumorigenesis. Taken together, the identification of alternative spliced variants as biomarkers to distinguish between normal and cancer cells could cast light on tumorigenesis.
Breast cancer is the most common malignancy among women, and mutations in the BRCA1 gene produce increased susceptibility to these malignancies in certain families. In this study, the forward 1-13 exons of breast cancer associated gene BRCA1 were cloned from breast cancer cell line ZR-75-30 by RT-PCR method. Sequence analysis showed that nine BRCA1 splice forms were isolated and characterized, compared with wild-type BRCA1 gene, five splice forms of which were novel. These splice isoforms were produced from the molecular mechanism of 5' and 3' alternative splicing. All these splice forms deleting exon 11b and the locations of alternative splicing were focused on two parts:one was exons 2 and 3, and the other was exons 9 and 10. These splice forms accorded with GT-AG rule. Most these BRCA1 splice variants still kept the original reading frame. Western blot analysis indicated that some BRCA1 splice variants were expressed in ZR-75-30 cell line at the protein level. In addition, we confirmed the presence of these new transcripts of BRCA1 gene in MDA-MB-435S, K562, Hela, HLA, HIC, H9, Jurkat and human fetus samples by RT-PCR analysis. These results suggested that breast cancer associated gene BRCA1 may have unexpectedly a large number of splice variants. We hypothesized that alternative splicing of BRCA1 possibly plays a major role in the tumorigenesis of breast and/or ovarian cancer. Thus, the identification of cancer-specific splice forms will provide a novel source for the discovery of diagnostic or prognostic biomarkers and tumor antigens suitable as targets for therapeutic intervention.
Hong, Yoonki;Kim, Woo Jin;Bang, Chi Young;Lee, Jae Cheol;Oh, Yeon-Mok
Tuberculosis and Respiratory Diseases
/
제79권2호
/
pp.85-90
/
2016
Background: Lung cancer is the most common cause of cancer related death. Alterations in gene sequence, structure, and expression have an important role in the pathogenesis of lung cancer. Fusion genes and alternative splicing of cancer-related genes have the potential to be oncogenic. In the current study, we performed RNA-sequencing (RNA-seq) to investigate potential fusion genes and alternative splicing in non-small cell lung cancer. Methods: RNA was isolated from lung tissues obtained from 86 subjects with lung cancer. The RNA samples from lung cancer and normal tissues were processed with RNA-seq using the HiSeq 2000 system. Fusion genes were evaluated using Defuse and ChimeraScan. Candidate fusion transcripts were validated by Sanger sequencing. Alternative splicing was analyzed using multivariate analysis of transcript sequencing and validated using quantitative real time polymerase chain reaction. Results: RNA-seq data identified oncogenic fusion genes EML4-ALK and SLC34A2-ROS1 in three of 86 normal-cancer paired samples. Nine distinct fusion transcripts were selected using DeFuse and ChimeraScan; of which, four fusion transcripts were validated by Sanger sequencing. In 33 squamous cell carcinoma, 29 tumor specific skipped exon events and six mutually exclusive exon events were identified. ITGB4 and PYCR1 were top genes that showed significant tumor specific splice variants. Conclusion: In conclusion, RNA-seq data identified novel potential fusion transcripts and splice variants. Further evaluation of their functional significance in the pathogenesis of lung cancer is required.
Alternative splicing (AS) is an important mechanism of producing transcriptome diversity and microarray techniques are being used increasingly to monitor the splice variants. There exist three types of microarrays interrogating AS events-junction, exon, and tiling arrays. Junction probes have the advantage of monitoring the splice site directly. Johnson et al., performed a genome-wide survey of human alternative pre-mRNA splicing with exon junction microarrays (Science 302:2141-2144, 2003), which monitored splicing at every known exon-exon junctions for more than 10,000 multi-exon human genes in 52 tissues and cell lines. Here, we describe an algorithm to deduce the relative concentration of isoforms from the junction array data. Non-negative Matrix Factorization (NMF) is applied to obtain the transcript structure inferred from the expression data. Then we choose the transcript models consistent with the ECgene model of alternative splicing which is based on mRNA and EST alignment. The probe-transcript matrix is constructed using the NMF-consistent ECgene transcripts, and the isoform abundance is deduced from the non-negative least squares (NNLS) fitting of experimental data. Our method can be easily extended to other types of microarrays with exon or junction probes.
Molecular cloning revealed the three isoforms($Ca_v3.1,\;Ca_v3.2,\;and\;Ca_v3.3$) of the T-type calcium channel subfamily. Expression studies exhibited their distinctive electrophysiological and pharmacological properties, accounting for diverse properties of T-type calcium channel currents previously characterized from isolated cells. However, electrophysiological properties of ion channels have shown to be more diversified by their splice variants. We here searched splice variants of rat $Ca_v3.1$ T-type channel by reverse-transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR) to further explore diversity of $Ca_v3.1$. Interestingly, analyses of cloned RT-PCR products displayed that there were at least four splicing variants of rat $Ca_v3.1$ in the loop connecting repeats III and IV. Southern blot analyses indicated that the predominantly detected variant in brain was $Ca_v3.1a$(492 bp), which were rarely detected in most of peripheral tissues. Other two variants($Ca_v3.1c$, 546 bp; $Ca_v3.1d$, 525 bp) were detected in most of the tissues examined. The smallest isoform($Ca_v3.1b$, 471 bp) was rarely detected all the tissues. Electrophysiological characterization of the splicing variants indicated that the splice variants differ in inactivation kinetics and the voltage dependence of activation and inactivation as well.
The CHRM3 gene is a member of the muscarinic acetylcholine receptor family that plays important roles in the regulation of fundamental physiological functions. The evolutionary mechanism of exon-acquisition and alternative splicing of the CHRM3 gene in relation to transposable elements (TEs) were analyzed using experimental approaches and in silico analysis. Five different transcript variants (T1, T2, T3, T3-1, and T4) derived from three distinct promoter regions (T1: L1HS, T2, T4: original, T3, T3-1: THE1C) were identified. A placenta (T1) and testis (T3 and T3-1)-dominated expression pattern appeared to be controlled by different TEs (L1HS and THE1C) that were integrated into the common ancestor genome during primate evolution. Remarkably, the T1 transcript was formed by the integration event of the human specific L1HS element. Among the 12 different brain regions, the brain stem, olfactory region, and cerebellum showed decreased expression patterns. Evolutionary analysis of splicing sites and alternative splicing suggested that the exon-acquisition event was determined by a selection and conservation mechanism. Furthermore, continuous integration events of transposable elements could produce lineage specific alternative transcripts by providing novel promoters and splicing sites. Taken together, exon-acquisition and alternative splicing events of CHRM3 genes were shown to have occurred through the continuous integration of transposable elements following conservation.
Genomic information stored in the DNA is transcribed to the mRNA and translated to proteins. The 3' untranslated regions (3'UTRs) of the mRNA serve pivotal roles in post-transcriptional gene expression, regulating mRNA stability, translation, and localization. Similar to DNA mutations producing aberrant proteins, RNA alterations expand the transcriptome landscape and change the cellular proteome. Recent global analyses reveal that many genes express various forms of altered RNAs, including 3'UTR length variants. Alternative polyadenylation and alternative splicing are involved in diversifying 3'UTRs, which could act as a hidden layer of eukaryotic gene expression control. In this review, we summarize the functions and regulations of 3'UTRs and elaborate on the generation and functional consequences of 3'UTR diversity. Given that dynamic 3'UTR length control contributes to phenotypic complexity, dysregulated 3'UTR diversity might be relevant to disease development, including cancers. Thus, 3'UTR diversity in cancer could open exciting new research areas and provide avenues for novel cancer theragnostics.
Cathepsin F, which is encoded by CTSF, is a cysteine proteinase ubiquitously expressed in several tissues. In a previous study, novel transcripts of the CTSF gene were identified in the crab-eating monkey deriving from the integration of an Alu element-AluYRa1. The occurrence of AluYRa1-derived alternative transcripts and the mechanism of exonization events in the CTSF gene of human, rhesus monkey, and crabeating monkey were investigated using PCR and reverse transcription PCR on the genomic DNA and cDNA isolated from several tissues. Results demonstrated that AluYRa1 was only integrated into the genome of Macaca species and this lineage-specific integration led to exonization events by producing a conserved 3' splice site. Six transcript variants (V1-V6) were generated by alternative splicing (AS) events, including intron retention and alternative 5' splice sites in the 5' and 3' flanking regions of CTSF_AluYRa1. Among them, V3-V5 transcripts were ubiquitously expressed in all tissues of rhesus monkey and crab-eating monkey, whereas AluYRa1-exonized V1 was dominantly expressed in the testis of the crab-eating monkey, and V2 was only expressed in the testis of the two monkeys. These five transcript variants also had different amino acid sequences in the C-terminal region of CTSF, as compared to reference sequences. Thus, species-specific Alu-derived exonization by lineage-specific integration of Alu elements and AS events seems to have played an important role during primate evolution by producing transcript variants and gene diversification.
SGS (Splicing Graph Server) is as web application based on the MVC architecture with a Java platform. The specifications of the implemented design pattern are closely associated with the specific requirements of splicing graphs for analyzing alternative splice variants from a single gene. The paper presents the use of MVC architecture using JavaBeans as a model, with a JSP viewer and the servlet as the controller for this bioinformatics web application, with the open source apache/tomcat application server and a MySql database management system.
Beclin 1 is a key factor for initiation and regulation of autophagy, which is a cellular catabolic process involved in tumorigenesis. To investigate the role of alternative splicing of Beclin1 in the regulation of autophagy in leukemia cells, Beclin1 mRNA from 6 different types of cell lines and peripheral blood mononuclear cells from 2 healthy volunteers was reversely transcribed, subcloned, and screened for alternative splicing. New transcript variants were analyzed by DNA sequencing. A transcript variant of Beclin 1 gene carrying a deletion of exon 11, which encoded a C-terminal truncation of Beclin 1 isoform, was found. The alternative isoform was assessed by bioinformatics, immunoblotting and subcellular localization. The results showed that this variable transcript is generated by alternative 3' splicing, and its translational product displayed a reduced activity in induction of autophagy by starvation, indicating that the spliced isoform might function as a dominant negative modulator of autophagy. Our findings suggest that the alternative splicing of Beclin 1 might play important roles in leukemogenesis regulated by autophagy.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.