АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ СТАРТЫ ТРАНСКРИПЦИИ И ИХ СВЯЗЬ С CpG-ОСТРОВАМИ

Охота за альтернативными промоторами
Что используют? Методы клонирования кДНК только 5’-кэп-содержащих мРНК.
Что ищут? Полноразмерные кДНК

БАЗЫ ДАННЫХ
RIKEN Mouse Encyclopedia Index (mouse full-length cDNA collection, 1,126,212 clones)
HUNT (2001, около 9000 кДНК человека)
NEDO human cDNA project (~1.4 млн клонов)
…
DBTSS: База сайтов стартов транскрипции

DBTSS

DBTSS: анализ данных
Учитывают только >95% гомологии с
RefSeq
Оказалось, что более 50% RefSeq можно
«удлинить» на 150 н.п. и более
«Вероятные альтернативные старты»
Должны отличаться не менее чем
на 500 н.п.

Какая доля генов содержит альтернативные старты (PAPs)?

Альтернатива есть. И что?
Альтернативные старты транскрипции (PAPs) найдены для 8308 генов человека и у 4276 мышиных генов.
Для ~1500 генов человека c PAP изоформы отличаются только 5’-UTR
Функция?
Для 523 ортологов человек мышь показана высокая консервативность PAPs.

CpG-острова: «маркер» старта транскрипции?
Перекрытие с 5’ концом (~70% случаев)

Какими бывают CpG острова
Определение Gardiner-Garden & Frommer(1987) (это определение используется в нашей работе)
Длина острова больше 200 н
Состав G+C по меньшей мере > 50%
Отношение наблюдаемых CpG к ожидаемым CpG : >= 0.6
Определение Takai & Jones
Длина острова больше 200 н
G+C content: > 55%
CpG наблюдаемое /CpG ожидаемое >= 0.65
При этих параметрах выявленные CpG острова по большей частки ассоциированы с генами, и не выявляются в большинстве Alu повторов
В человеческом геноме находятся примерно 29000
таких участков

Гены, не имеющие PAPs:
7041 генов человека и 9887 мышиных генов
Гены, имеющие PAPs:
8308 генов человека и у 4276 мышиных генов
Нет разницы в частоте перекрытия (+-100 н.п.)
CpG-островов и стартов транскрипции (ТС)
на ген между генами с PAPs и без них
(~58% - человек, 55% - мышь)

PAPs-гены:
~30% - нет перекрытия CpG-острова с ТС
~5% - CpG-остров при каждом ТС
~60% - CpG-остров только при одном ТС
При этом >50% генов с PAPs содержат два альтернативных ТС
Переключение тканеспецифики?
Для ~200 генов с PAPs с известными
экспериментальными данными по экспрессии:
В 67% случаев изоформа с CpG, перекрывающим ТС – house-keeping или widely expressed