前列腺癌相關(guān)lincRNAs功能的生物信息學(xué)分析.pdf

1、長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一類長度大于200核苷酸、不具備蛋白編碼能力的轉(zhuǎn)錄本。目前為止,了解確切功能的lncRNA數(shù)量極少。前列腺癌癥是發(fā)生在男性生殖系統(tǒng)中的一種惡性腫瘤,它也是男性最重要的致死腫瘤之一。隨著癌癥轉(zhuǎn)錄組研究的進(jìn)展,越來越多的證據(jù)顯示,lncRNA的異常表達(dá)參與了腫瘤的發(fā)生。故而lncRNA的研究十分重要。根據(jù)在基因組位置的不同,lncRNA可分為不同的亞類,其中基因間的l

2、ncRNA則轉(zhuǎn)錄自基因間區(qū)域,即長鏈非編碼間區(qū)RNA(Long intergenic non-coding RNAs, lincRNAs)是本文的探索的對(duì)象。我們使用下一代測序(NGS)的數(shù)據(jù),共計(jì)30個(gè)RNA-Seq樣本(20個(gè)癌癥樣本,10個(gè)癌旁正常組織),使用加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)的方法對(duì)差異表達(dá)的蛋白編碼基因和lincRNA數(shù)

3、據(jù)進(jìn)行共表達(dá)分析。
　　我們對(duì)這5000個(gè)高度差異基因建立共表達(dá)scale-free網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行聚類分析,獲得9個(gè)共表達(dá)模塊,分別命名為M1~M9。我們對(duì)表達(dá)矩陣進(jìn)行主成分分析(principalcomponent analysis,PCA),并將第一主成分作為整個(gè)模塊的eigengene,然后用eigengene的表達(dá)值代表整個(gè)模塊的總體表達(dá)。計(jì)算了每個(gè)基因與eigengene的Pearson’s correlation,作為此基

4、因的的模塊關(guān)聯(lián)系數(shù)(即module membership kME)。得到前列腺癌共表達(dá)模塊后,檢驗(yàn)所有模塊是否與前列腺癌癥相關(guān)的顯著性,得到三個(gè)前列腺癌相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)模塊M1(blackpcor=0.008219622);M3(cyanpcor=0.027801588);M5(magenta pcor=0.001489048)。模塊M3(“cyan”)和模塊M5(“magenta”)的eigengenes的聚類分析結(jié)果表明這兩個(gè)模塊接近。我

5、們對(duì)這三個(gè)前列腺癌風(fēng)險(xiǎn)模塊(M1, M3, M5)進(jìn)行子網(wǎng)絡(luò)分析,發(fā)現(xiàn)在M3,M5模塊中l(wèi)incRNA含量較多。另外在eigengenes的轉(zhuǎn)錄因子(transcription factor,TF)富集分析結(jié)果表明M3和M5模塊共同被重要的癌癥調(diào)控因子Sp1調(diào)控,miRNAs富集分析結(jié)果表明模塊分別和miR-24和miR-330顯著相關(guān)(p_value<=0.05),根據(jù)相關(guān)已報(bào)道文獻(xiàn)可知miR-24和miR-330是前列腺癌癥的的生物

6、標(biāo)志物。在對(duì)M3模塊網(wǎng)絡(luò)的研究中發(fā)現(xiàn),前列腺癌風(fēng)險(xiǎn)模塊M3(“cyan”)中有7個(gè)lincRNA(TCONS_l2_00008237、TCONS_l2_00022670、TCONS_l2_00022611、linc-PXN-1、TCONS_l2_00011130、TCONS_l2_00001418、TCONS_l2_00013175)起著重要調(diào)控基因共表達(dá)的作用,故而在網(wǎng)絡(luò)的層次上又驗(yàn)證了lincRNA的生物學(xué)功能,我們把這個(gè)模塊中的e