Естественная вариабельность транскриптомов

Естественная вариабельность транскриптомов Drosophila melanogaster
Курмангалиев Е.Ж.
ИППИ РАН
[email protected]
регулируемых сайтах сплайсинга. Кроме того, мы
провели дополнительный поиск полиморфизмов
пересекающихся
с
каноническими
динуклеотидами сайтов сплайсинга (GT/AG)
ассоциированных с изменениями в сплайсинге
генов.
Аллель-специфичное картирование RNA-Seq
данных F1-гибридов на оба родительских генома
позволили исследовать аллельный дисбаланс в
экспрессии
генотип-специфичных
изоформ.
Результаты этого анализа показали, что большая
часть
обнаруженных
случаев
аллельспецифичного сплайсинга регулируется цисгенетическими эффектами.
Анализ обнаруженных случаев аллельспецифичного сплайсинга показал, что в
большинстве случаев экспрессия генотипспецифичных изоформ имеют слабый эффект на
функциональность генов. Так, большая часть
изменений затрагивали некодирующие сегменты
генов. Почти во все всех случаях затрагивающих
белок-кодирующие сегменты генов эти изменения
не приводили к сдвигу рамки считывания. Чаще
всего изменения затрагивали участки белков
длиной всего в несколько аминокислотных
остатоков. Эти наблюдения хорошо согласуются с
результатами
анализа
полиморфизмов
нарушающих сайты сплайсинга в геноме человека
[3].
Аннотация
Мутации влияющие на корректный сплайсинг
генов часто приводят к потери функции генов.
По некоторым данным, до половины мутаций
вызвыающих наследственные заболевания могут
оказывать влияние на сплайсинг генов. Однако,
не все мутации затрагивающие сплайсинг генов
являются вредными. Было показано, что
здоровые индивидуумы одного вида могут иметь
различия в паттернах сплайсинга (аллельспецифичный
сплайсинг).
Набор
из
81
индивидуальных геномов и транскриптомов
Drosophila melanogaster является одним из
первых массивов генотип-специфичных данных
по экспрессии генов. Исследование этого набора
данных выявил множество случаев аллельспецифичного сплайсинга. Геномный анализ
ассоциации
выявил
множество
мутации
ассоциированных с изменениями в сплайсинге
генов. Анализ неаннотированных интронов
выявил множетсво новых генотип-специфичных
изоформ.
Мы провели анализ генотип-специфичных
трансриптомов из 81 инбредных линий
Drosophila melanogaster с известынми гентипами.
Инбредные линии были скрещены с общей
тестeрной линией (common reference design, [1]) и
для полученых F1-гибридов были получены
транскриптомные данные RNA-Seq. Такой дизаин
позволяет изучать влияние полиморфизмов в
общем генетическом контексте, а также различать
цис- и транс-генетические эффекты [2]. RNA-Seq
данные использовались для аннотации и
количественной оценки паттернов сплайсинга в
каждом
F1-гибриде.
Полученные
оценки
использовались в геномном анализе ассоциации,
что позволило обнаружить несколько десятков
потенциальных регуляторных цис-вариантов
ассоциированных
с
генотип-специфичными
паттернами сплайсинга (cis-sQTL). Большая часть
обнаруженных sQTL были расположены в
Список литературы
[1] S.V. Nuzhdin, M.L. Friesen, L.M. McIntyre. Genotypephenotype mapping in a post-GWAS world. Trends
Genet (2012) 28:421-426.
[2] R.M. Graze, L.L. Novelo, V. Amin, J.M. Fear, G.
Casella, S.V. Nuzhdin, L.M. McIntyre. Allelic
imbalance in Drosophila hybrid heads: exons, isoforms,
and evolution. Mol Biol Evol. (2012) 29:1521-1532.
[3] Y.Z. Kurmangaliyev, R.A. Sutormin, S.A. Naumenko,
G.A. Bazykin, M.S. Gelfand. Functional implications
of splicing polymorphisms in the human genome. Hum
Mol Genet (2013) 22:3449-3459.
144