Molecular characterization of long non coding RNAs that mediate apoptosis in human

Abstract

Apoptosis is an evolutionarily form of programmed cell death for development and tissue homeostasis. Apoptosis is regulated by protein-coding genes and plays an important role in a wide range of biological processes. We aimed to identify and characterize differentially expressed lncRNAs in apoptosis. HeLa cells were used as a model system to identify the lncRNAs. The total RNAs was subjected to deep sequencing by next-generation sequencing. OmicsBOX Bioinformatics tools were used for differential expression analysis of lncRNAs that are apoptosis-induced. Gene set enrichment analysis (GSEA) was used to profile the miRNAs targeting lncRNAs. Cytoscape software was used to reconstruct lncRNA-miRNA targeting networks. RT-qPCR was used to validate miRNAs and their targets of lncRNAs and it was found that the overexpression of miR-519d-3p causes downregulation of lncRNAs RAB22A-202, PARD3-211, and AC027237.1-210. Also, the overexpression of miR-124-3p down-regulates the expression level of APEX2-202 and CD59-209. GTF2A1-AS, TNFRSF10B-AS, and CAMTA1-DT were detected in the nucleus and have no poly (A) tail and they belong to TATA-less promoter genes. TNFRSF10B-AS has a coding probability of 0.99 and alignment to High-scoring Segment Pair (HSP) clarifies one hit to Q9UBN6 protein. ChIRP clarifies that TNFRSF10B-AS binds to a protein (25 kDa). miR-519d-3p and miR-124-3p interact with lncRNA targets by miRNA-mediated lncRNA degradation pattern under apoptosis conditions. TNFRSF10B-AS has a putative regulatory function in the nucleus during apoptosis via binding specifically to the ribonucleoprotein partner.

Apoptoz, gelişim ve doku homeostazı için gerekli olan programlı bir ölüm formudur.Apoptoz, çok çeşitli biyolojik süreçlerde önemli bir rol oynayan ve apoptozda düzenleyici rolleresahip olan, ancak büyük ölçüde bilinmeyen uzun kodlamayan RNA'lar (lncRNA) gibi proteinkodlamayan ve kodlayan genler tarafından düzenlenir. Bu çalışmada, apoptozda farklı seviyedeifade edilen lncRNA'ların tanımlanması ve karakterize edilmesi amaçlandı. lncRNA'larıtanımlayabilmek için model sistem olarak HeLa hücreleri kullanıldı. Toplam RNA izole edildive NGS ile derin sekanslama yapıldı. OmicsBOX kullanılarak apoptoz tetiklenmiş olan HeLahücrelerinde lncRNA'ların farklı seviyelerdeki ifadeleri belirlendi. Gen Seti ZenginleştirmeAracı (GSEA) ile uzun kodlamayan RNA'lar ve bu uzun kodlamayan RNA'ları hedef alanmiRNA'lar profillendi. lncRNA'lar ve miRNA'lar arasındaki ilişkiyi yeniden yapılandırmak içinCytoscape yazılımı kullanıldı. MikroRNAlar (miRNA) ve onların hedeflediği uzun kodlamayanRNA'lar RT-qPCR kullanılarak doğrulandı. miR-519d-3p'nın aşırı ifadesinin RAB22A-202,PARD3-211 ve AC027237.1-210 lncRNA'ların aşağı regülasyona neden olduğu bulundu. Bununyanı sıra, miR-124-3p aşırı ifadesi APEX2-202 ve CD59-209 ifade seviyelerini aşağı yönlüregüle eder. GTF2A1-AS, TNFRSF10B-AS ve CAMTA1-DT lncRNA'larının çekirdektekonumlandığı, poli-A kuyrukları olmadığı ve TATA içermeyen promotör genlere ait olduğubulundu. TNFRSF10B-AS RNA'sının 0.99 kodlama potansiyeline sahip olduğu belirlendi veYüksek-skorlu Segment Çifti'ne (HSP) hizalama Q9UBN6 proteinine hit verdiğini ortayaçıkardı. TNFRSF10B-AS'in bir proteine bağlandığı (25 kDa) ChIRP deneyi ile açığa çıkarıldı. miR-519d-3p ve miR-124-3p lncRNA'ların hedefleriyle apoptoz koşulları altındamiRNA-aracılı lncRNA degradasyon modeliyle etkileşime girer. TNFRSF10B-AS, proteinpartneri ile etkileşerek apoptoz sırasında çekirdekte muhtemel bir düzenleyici göreve sahiptir.