Examination of stable intronic sequence RNA profile under apoptotic conditions

Abstract

Apoptosis is a process of programmed cell death. Cisplatin, a chemotherapeutic drug, activates intrinsic pathway of apoptosis while TNF-alpha, a death ligand, activates the extrinsic pathway of apoptosis. Noncoding RNAs involve in regulation of apoptotic pathways at post-transcriptional level. Stable intronic sequence RNAs (sisRNAs) are the novel class of non-coding RNAs which can be generated by splicing- dependent and independent mechanisms. sisRNAs transcribed from their intronic promoter may contain 5’ cap and polyA tail. Despite the reports of several studies about sisRNAs in Xenopus and Drosophila, a genome-wide profile of sisRNAs in human is lacking. Therefore, we aimed to identify sisRNAs profile that are transcribed from their intronic promoter under cisplatin- and TNF-alpha- mediated apoptosis conditions. In this thesis study, the deep sequencing of total RNA, polyA + and polyA eliminated fractions from cisplatin-, TNFalpha-, DMSO-treated cells were performed. Differentially expressed intronic transcripts were analysed by DE-kupl algorithm. The intronic transcripts both in total RNA and polyA + RNA fractions but not in polyA eliminated fractions were screened visually on Integrated Genome Viewer (IGV) and selected as sisRNA candidateS. 48 sisRNA candidates were detected in cisplatin-treated data while 33 sisRNA candidates were detected in TNF-alpha- treated data. 5’ and 3’ RACE PCRs were performed for determination of transcriptional units of sisRNA candidates. Overexpression of sisRDOCK7-IT1 caused 8.09% increase in total apoptosis of HeLa cells in 48 hours. sisRDOCK7-IT1 triggers the activation of apoptosis but the mechanism of its induction of apoptosis is still unknown.

Apoptoz bir programlı hücre ölümü şeklidir. Kemoterapötik ilaç olan sisplatin apoptozun içşel yolağını aktive ederken, ölüm ligandı olan TNF-alfa ise apoptozun dışsal yolağını aktive eder. Apoptozun transkripsiyon sonrası düzenlenmesinde kodlamayan RNA rol alır. Kodlamayan RNA sınıfının yeni üyesi olan stabil intronik sekans RNA’lar (sisRNA) kırpılmaya bağlı ve bağımsız olmak üzere iki mekanizma ile üretilirler. Kendi intronik promotörüne sahip olan sisRNA’lar 5’şapka ve çokluA kuyruğa sahip olabilirler. Xenopus ve Drosophila’da yapılan çalışmalarda birçok sisRNA raporlarsa da henüz insanda genom düzeyinde bir çalışma bulunmamaktadır. Bu sebeple, sisplatin ve TNF-alfa uygulanması sonrası koşullarda ifade edilen intronik promotörlü sisRNA’ları belirlemeyi amaçladık. Bu çalışmada, sisplatin, DMSO ve TNF-alfa ile müdahale edilmiş hücrelerden elde edilen toplam, çokluA pozitif ve çokluA negatif RNA fraksiyonları için derin sekanslama gerçekleştirildi. Farklı ifade edilen intronik transkriptler DE-kupl algoritması kullanılarak analiz edildi. Toplam ve çokluA pozitif RNA fraksiyonlarında görülen fakat çokluA negatif RNA fraksiyonlarında görülmeyen intronik transkriptler manuel olarak Integrated Genome Viever üzerinden tarandı. Analiz sonucunda sisplatin uygulanmış koşullarda 48, TNF-alfa uygulanmış koşullarda ise 33 sisRNA adayı listelendi. Adayların 5’ ve 3’ sınırları 5’/3’ RACE PCR ile belirlendi. Adayların fenotip üzerindeki etkilerinin taranması amacıyla, sisR-DOCK7-IT1 hücrede aşırı-ifade ettirildi. 48 saatlik aşırı-ifade sonrasında toplam hücre apoptozu %8,09 oranında arttı. sisR-DOCK7-IT1’in hücre apoptozunda rol aldığı bulundu fakat nasıl bir mekanizma ile etkili olduğu hala bilinmemektedir.