• 제목/요약/키워드: alternative splicing variants

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Identification of Novel Alternatively Spliced Transcripts of RBMS3 in Skeletal Muscle with Correlations to Insulin Action in vivo

  • Lee, Yong-Ho;Tokraks, Stephen;Nair, Saraswathy;Bogardus, Clifton;Permana, Paska A.
    • 대한의생명과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.301-307
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    • 2009
  • Whole-body insulin resistance results largely from impaired insulin-stimulated glucose disposal in skeletal muscle. Our previous studies using differential display and quantitative real-time RT-PCR have shown that a novel cDNA band (DD23) had a higher level of expression in insulin resistant skeletal muscle and it was correlated with whole-body insulin action, independent of age, sex, and percent body fat. In this study, we cloned and characterized DD23. The DD23 sequence is part of the 3'UTR region of the RNA binding motif, single stranded interacting protein (RBMS3). We have cloned the full length cDNA for RBMS3 and identified two splice variants. These variants named DD23-L and DD23-S have 15 and 14 exons respectively and differ from RBMS3 in the 3'UTR significantly. Northern blot analyses showed that an ~8.8 kb mRNA transcript of DD23 was predominantly expressed in skeletal muscle and to a lesser extent in placenta, but not in heart, brain, lung, liver, or kidney, unlike RBMS3. Elevated expression levels of these novel alternatively spliced variants of RBMS3 in skeletal muscle may play a role in whole body insulin resistance.

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Molecular divergence of the fish somatomedins: the single family of insulin­like growth factor (IGF)-I and -II from the teleost, flounder

  • Kim Dong Soo;Kim Young Tae
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제1권2호
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    • pp.227-231
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    • 1998
  • The teleosts represent ancient real-bony vertebrates in phylogeny and resemble major genetic patterns to higher vertebrates. In the present study, we have defined the single family of insulin-like growth factors (IGFs) from flounder (Paralichthys olivaceus), compared to the prototype of IGFs observed in the Agnathan hagfish. In flounder, IGFs are clearly diverged into two major types including type I and II, and they are structurally similar by displaying a multidomain structure consisting of five functional regions as previously found in other vertebrates. However, flIGF-I appears to be more basic (pI 8.03) than the flIGF-II (pI 5.34) in the fully processed form for the B to D domain region. The flIGF-I seems to contain an evolutionary conserved Asn-linked glycosylation in E domain, which is not found in flIGF­II. The most interesting feature is that flIGF-II appeared to be structurally close to hagfish IGF in secondary structures, particularly in Band D domains. This could tell us an idea on the molecular divergence of IGFs from the Agnatha to teleosts during the vertebrate phylogeny. It also support, in part, a notion regarding on how IGF-II is appeared as more embryonic during development. Nonetheless, the biologically active B to D domain region of flIGF-II shows significant sequence homology of $65.6\%$ to flIGF-Is and contains the evolutionary conserved insulin-family signature, as well as a reserved recognition site (Lys) in D domain, necessary to generate proteolytic cleavage for E-peptide. A significant structural difference was found in E domain in which flIGF-I possesses two potential alternative splicing donor site at $Val^{17,\;24}$ of E domain. Therefore, it seems so far that IGF-I sorely produces spliced variants due to the spliced E-peptide moiety while IGF-II appears to be maintained in a single type during evolution. IGF-II, however, may be also possible to transcribe unidentified variants, depending on the physiological conditions of tissues in vertebrates in vivo.

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Novel splice isoforms of pig myoneurin and their diverse mRNA expression patterns

  • Guo, Xiaohong;Li, Meng;Gao, Pengfei;Cao, Guoqing;Cheng, Zhimin;Zhang, Wanfeng;Liu, Jianfeng;Liu, Xiaojun;Li, Bugao
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제31권10호
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    • pp.1581-1590
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    • 2018
  • Objective: The aim of this study was to clone alternative splicing isoforms of pig myoneurin (MYNN), predict the structure and function of coding protein, and study temporal and spatial expression characteristics of each transcript. Methods: Alternative splice isoforms of MYNN were identified using RNA sequencing (RNA-seq) and cloning techniques. Quantitative real-time polymerase chain reaction (qPCR) was employed to detect expression patterns in 11 tissues of Large White (LW) and Mashen (MS) pigs, and to study developmental expression patterns in cerebellum (CE), stomach (ST), and longissimus dorsi (LD). Results: The results showed that MYNN had two alternatively spliced isoforms, MYNN-1 (GenBank accession number: KY470829) and MYNN-2 (GenBank accession number: KY670835). MYNN-1 coding sequence (CDS) is composed of 1,830 bp encoding 609 AA, whereas MYNN-2 CDS is composed of 1,746 bp encoding 581 AA. MYNN-2 was 84 bp less than MYNN-1 and lacked the sixth exon. MYNN-2 was found to have one $C_2H_2$ type zinc finger protein domain less than MYNN-1. Two variants were ubiquitously expressed in all pig tissues, and there were significant differences in expression of different tissues (p<0.05; p<0.01). The expression of MYNN-1 was significantly higher than that of MYNN-2 in almost tissues (p<0.05; p<0.01), which testified that MYNN-1 is the main variant. The expression of two isoforms decreased gradually with increase of age in ST and CE of MS pig, whereas increased gradually in LW pig. In LD, the expression of two isoforms increased first and then decreased with increase of age in MS pig, and decreased gradually in LW pig. Conclusion: Two transcripts of pig MYNN were successfully cloned and MYNN-1 was main variant. MYNN was highly expressed in ST, CE, and LD, and their expression was regular. We speculated that MYNN plays important roles in digestion/absorption and skeletal muscle growth, whereas the specific mechanisms require further elucidation.

Gain of a New Exon by a Lineage-Specific Alu Element-Integration Event in the BCS1L Gene during Primate Evolution

  • Park, Sang-Je;Kim, Young-Hyun;Lee, Sang-Rae;Choe, Se-Hee;Kim, Myung-Jin;Kim, Sun-Uk;Kim, Ji-Su;Sim, Bo-Woong;Song, Bong-Seok;Jeong, Kang-Jin;Jin, Yeung-Bae;Lee, Youngjeon;Park, Young-Ho;Park, Young Il;Huh, Jae-Won;Chang, Kyu-Tae
    • Molecules and Cells
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    • 제38권11호
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    • pp.950-958
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    • 2015
  • BCS1L gene encodes mitochondrial protein and is a member of conserved AAA protein family. This gene is involved in the incorporation of Rieske FeS and Qcr10p into complex III of respiratory chain. In our previous study, AluYRa2-derived alternative transcript in rhesus monkey genome was identified. However, this transcript has not been reported in human genome. In present study, we conducted evolutionary analysis of AluYRa2-exonized transcript with various primate genomic DNAs and cDNAs from humans, rhesus monkeys, and crabeating monkeys. Remarkably, our results show that AluYRa2 element has only been integrated into genomes of Macaca species. This Macaca lineage-specific integration of AluYRa2 element led to exonization event in the first intron region of BCS1L gene by producing a conserved 3' splice site. Intriguingly, in rhesus and crabeating monkeys, more diverse transcript variants by alternative splicing (AS) events, including exon skipping and different 5' splice sites from humans, were identified. Alignment of amino acid sequences revealed that AluYRa2-exonized transcript has short N-terminal peptides. Therefore, AS events play a major role in the generation of various transcripts and proteins during primate evolution. In particular, lineage-specific integration of Alu elements and species-specific Alu-derived exonization events could be important sources of gene diversification in primates.

Intronic Polymorphisms of the SMAD7 Gene in Association with Colorectal Cancer

  • Damavand, Behzad;Derakhshani, Shaghayegh;Saeedi, Nastaran;Mohebbi, Seyed Reza;Milanizadeh, Saman;Azimzadeh, Pedram;Aghdaie, Hamid Asadzadeh;Zali, Mohammad Reza
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권1호
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    • pp.41-44
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    • 2015
  • Based on genome-wide association studies (GWAS) a linkage between several variants such as single nucleotide polymorphisms (SNPs) in intron 3 of SMAD7 (mothers against decapentaplegic homolog7) were, rs12953717, rs4464148 and rs4939827 has been noted for susceptibility to colorectal cancer (CRC). In this study we investigated the relationship of rs12953717 and rs4464148 with risk of CRC among 487 Iranian individuals based on a case-control study. Genotyping of SNPs was performed by PCR-RFLP and for confirming the outcomes, 10% of genotyping cases were sequenced with RFLP. Comparing the case and control group, we have found significant association between the rs4464148 SNP and lower risk of CRC. The AG genotype showed decreased risk with and odds ratio of 0.635 (adjusted OR=0.635, 95% CI: 0.417-0.967, p=0.034). There was no significant difference in the distribution of SMAD7 gene rs12953717 TT genotype between two groups of the population evaluated (adjusted OR=1.604, 95% CI: 0.978-2.633, p=0.061). On the other hand, rs12953717 T allele showed a statistically significant association with CRC risk (adjusted OR=1.339, 95% CI: 1.017-1.764, p=0.037). In conclusion, we found a significant association between CRC risk and the rs4464148 AG genotype. Furthermore, the rs12953717 T allele may act as a risk factor. This association may be caused by alternative splicing of pre mRNA. Although we observed a strong association with rs4464148 GG genotype in affected women, we did not detect the same association in CRC male patients.

넙치 3가지 타입 인지질가수분해효소(PLC-δ1)의 세포 내 위치 및 이동 (Cellular Localization and Translocation of Duplication and Alternative Splicing Variants of Olive Flounder Phospholipase C-δ1)

  • 김나영;김무상;정승희;김명석;조미영;정준기;안상중
    • 생명과학회지
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    • 제27권11호
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    • pp.1369-1375
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 넙치 인지질가수분해효소(PLC-${\delta}1$) 3가지 타입의 세포내 특성을 규명하고자 하였다. 일반적으로 인지질가수분해효소(PLC)의 신호전달경로는 핵, 세포막, 세포질에 분포한다고 알려져 있으나, 핵내 위치 메커니즘은 여전히 불분명하다. PoPLC-${\delta}1A$, PoPLC-${\delta}1B$ (Sf)과 PoPLC-${\delta}1B$ (Lf)의 3타입의 유전자들은 각각 핵위치 신호(NLS)와 핵방출서열(NES)을 포함하고 있다. 본 연구에서는, 넙치 3가지 타입 인지질가수분해효소(PLC-${\delta}1$)의 세포내 위치이동 메커니즘 분석을 위해 GFP 벡터에 유전자를 삽입하여 ionomycin과 thasogargin처리 후 세포위치와 이동양상을 공초점 레이저 주사현미경으로 관찰하였다. PoPLC-${\delta}1A$는 PoPLC-${\delta}1B$ (Lf)와 PoPLC-${\delta}1B$ (Sf)가 원형질막에 국한되어 분포할때 세포질과 세포막보다 세포 소기관에 분포되어 있었다. PoPLC-${\delta}1B$ (Lf) 및 PoPLC-${\delta}1$ (Sf)이 핵 세포질내 이동양상을 보이지 않을 때, PoPLC-${\delta}1A$은 ionomycin과 thapsigargin 처리에 의해 핵 내에 축적되는 양상을 나타냈다. 이런 결과는 손상되지 않은 기능적 NES 서열을 포함하는 PoPLC-${\delta}1A$가 어류에서 핵 세포질 내 왕복 및 이동의 주된 역할을 한다는 것을 보여주고 있다.

요소회로대사 질환 환자들의 장기적인 임상 경과에 대한 단일 기관 경험 (Long-term Clinical Consequences in Patients with Urea Cycle Disorders in Korea: A Single-center Experience)

  • 이준;김민지;유석동;윤주영;김유미;전종근
    • 대한유전성대사질환학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.15-21
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    • 2021
  • 목적: 요소회로대사 질환은 선천성 대사이상질환으로, 요소 회로 각 단계의 특정 효소의 결핍에 따라 다양한 질환과 임상적 증상이 나타난다. 본 연구의 목적은 요소회로대사 질환의 다양한 종류에 따른 장기적 임상 경과를 조사하는 것이다. 방법: 부산대학교 어린이병원에 등록된 22명의 요소회로대사 질환 환자들의 임상적 양상과 생화학적, 유전학적 검사 결과들을 포함한 의무기록을 후향적으로 조사하였다. 결과: 본 연구에서 진단된 요소회로대사 질환은, OTCD 10명(45.5%), ASSD 6명(27.3%), CPS1D 3명, HHHS 2명 ARG1D 1명으로 확인되었다. 진단 시 평균연령은 32.7±66.2개월(범위 0.1-228.0개월) 이었다. 요소회로대사 질환 환자 8명(36.4%)에서 성장 장애가 동반되었다. 또한 요소회로대사 질환 환자11명(50%)에서는 신경학적 후유증이 관찰되었다. 분자유전학적 분석 결과 새로운 돌연변이 14개를 포함해 37개의 서로 다른 돌연변이 유형(과오돌연변이 14개, 넌센스 6개, 결실변이 6개, 스플라이싱변이 6개, 결실삽입변이 3개, 삽입변이 1개, 중복변이 1개)이 확인됐다. 진행성 성장 장애와 나쁜 신경학적 결과는 혈장 이소루이신과 루이신 농도와 각각 관련이 있었다. 결론: 단백의 제한과 같은 조치나 과다한 질소를 제거하는 약제의 복용에도 불구하고, 요소회로대사 질환의 예후는 아직까지 만족스럽지 못하다. 가지사슬아미노산의 보충이 요소회로대사 질환 환자들의 성장부전과, 대사성 위기 또는 신경학적 예후에 효과를 보일지에 관해서는 전향적인 추가 연구가 필요하겠다.

비소세포성 폐암종의 CD44s 및 CD44v6의 발현에 대한 연구 -CD44의 발현에 대한 연구- (A Study on the Expression of CD44s and CD44v6 in Non-Small Cell Lung Carcinomas)

  • 장운하;오태윤;김정태
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제39권1호
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    • pp.1-11
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    • 2006
  • 배경: CD44는 세포상호간 그리고 세포와 기질 사이의 부착을 조절하는 세포표면당단백질로 표준형인 CD44s와 여러 동종변형이 있다. CD44는 림프구와 단핵구를 활성화할 뿐만 아니라, 여러가지 상피성 종양의 진행과정에 참여하여 종양의 침습과 전이를 도와줄 것이라는 연구결과가 나오고 있다. 그러나, 종양의 종류에 따라 CD44의 표준형과 여러 동종변형의 발현양상이 다르고, 종양의 생물학적 특성과의 관련성에 대해서도 아직은 잘 알려져 있지 않다. 폐장에는 많은 종류의 원발성 악성종양과 전이성종양이 발생하기 때문에 폐암조직에서 CD44 당단백의 발현양상에 대해 연구하는 것이 폐암의 생물학적 특성뿐만 아니라 다른 종양의 전이에 관한 이해의 폭을 넓히는데 도움이 될 것으로 생각하여 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법: 1985년부터 1994년까지 비소세포성폐암으로 진단한 후 절제하여 의뢰된 48예의 편평세포암종, 33예의 선암종, 8예의 미분화성대세포암종을 합한 총 89예의 폐암조직을 대상으로 연구하였다. CD44 당단백질은 표준형인 CD44s와 동종변형인 CD44v6에 대해 면역조직화학염색을 시행하여 발현정도를 평가하였다. 종양의 미세혈관분포는 혈관내피세포 표지자인 CD34에 대한 면역조직화학염색을 시행하여 200배 및 400배 현미경 시야에서 혈관의 수를 헤아렸다. CD44s와 CD44v6의 발현정도와 미세혈관의 수 사이에 연관성을 검정하였다. 이 결과를 환자의 나이, 성별, 병기, 종양의 크기, 림프절 전이 여부, 종양의 병리조직학적 유형 및 생존율과 비교하였다. 결과: CD44s와 CD44v6는 89예의 비소세포폐암종 중 각각 71예(79.8$\%$)와 64예(71.9$\%$)에서 발현하였다. 이 두 당단백의 발현은 상호 관련성이 있었다(p < 0.0001). CD44s와 CD44v6모두 편평세포암종에서 각각 95.8$\%$로 가장 높은 발현율을 보였다(p < 0.0001). CD44s의 발현은 편평세포암종의 분화도와 관련이 있었는데 (p=0.008), 불량한 분화를 보이는 암종이 양호한 분화의 암종보다 발현율이 높았으며(p=0.002), 중등도 분화를 보인 암종과는 유의한 차이가 없었다. CD44v6의 발현은 편평세포암종과 선암종의 분화도와 관련이 없었다. CD44s의 발현은 종양의 미세혈관의 수와 상관관계를 보였다(p=0.019 및 p=0.007). 종양의 미세혈관의 수는 종양의 크기와 상관 관계가 있었다 (각각 p=0.043). 그러나, 나이, 성별, 병기, 림프절 전이 및 생존율과는 관련성이 없었다. 결론: 이상의 결과에서, 종양의 미세혈관의 수가 CD44s의 발현과 상관관계가 있고, 종양의 크기와도 상관관계를 보이는 점으로 미루어 CD44s가 종양의 성장과 혈관 형성에 관련되어 있을 가능성을 시사한다. CD44s와 CD44v6의 발현이 편평세포암종에서 가장 높은 발현율을 보이는 것으로 보아 조직형태학적 특성과 관련이 있을 것으로 생각한다.