Zeitschrift für Data Mining in Genomics & Proteomics

Abstrakt

Genomweite Analyse akuter entzündlicher und entzündungshemmender Reaktionen in RAW264-Zellen deutet auf mit der Translationsregulation verbundene cis-Elemente hin

Hiroaki Sako und Katsuhiko Suzuki

Die Translationsregulierung spielt eine entscheidende Rolle bei der Vermittlung von Entzündungsreaktionen. Glukokortikoide, in dieser Studie vertreten durch Dexamethason (DEX), sind weithin anerkannte entzündungshemmende Mittel, die eine signifikante hemmende Wirkung auf die Translation verschiedener Gengruppen, einschließlich Entzündungsgenen, ausüben. Ihre Regulierung ist jedoch hochkomplex und vielfältig und umfasst sowohl die transkriptionelle als auch die translationale Regulierung. Obwohl die transkriptionelle Regulierung durch genomweite Transkriptomanalysen untersucht wurde, wurde die translationale Regulierung nur anhand einiger spezifischer Genziele (z. B. Tumornekrosefaktor) untersucht, und die globalen Auswirkungen von Glukokortikoiden auf die Translationsniveaus wurden kaum untersucht, hauptsächlich aufgrund der technischen Schwierigkeiten. Hier haben wir mithilfe von Ribosomenprofilierung in Verbindung mit Hochdurchsatz-mRNA-Sequenzierung (mRNA-Seq), bei der die Spuren translatierender Ribosomen erfasst werden können, eine genomweite transkriptionelle und translationale Analyse der akuten entzündlichen oder entzündungshemmenden Reaktionen von RAW264-Zellen durchgeführt, die durch Lipopolysaccharide (LPS) oder LPS in Verbindung mit DEX (LPS + DEX) stimuliert wurden. Wir haben gezeigt, dass der Großteil der unterschiedlichen Regulierung zwischen LPS allein und LPS + DEX von Translationsniveaus und nicht von Transkriptionsniveaus dominiert wurde. Weitere Analysen der hoch- und herunterregulierten Gencluster ergaben mutmaßliche cis-regulatorische Elemente, die ausschließlich im 3'-UTR von entweder hoch- oder herunterregulierten Genen angereichert sind, die durch LPS + DEX induziert wurden. Die Ergebnisse deuten auf eine Alternative zu den derzeit anerkannten Mechanismen der Glukokortikoid-induzierten translationalen Regulierung bei der akuten entzündlichen Reaktion von RAW264-Zellen hin.