beinmargen transcriptome

Transcriptome analyse av benmargen kan visualiseres med hensyn til spesifisitet og distribusjon av transkribert mRNA-molekyler (Figur 1). Spesifisitet illustrerer antall gener med forhøyet eller ikke-forhøyet uttrykk i benmargen i forhold til andre vev., Forhøyet uttrykket omfatter tre underkategori typer forhøyet uttrykk:

• Vev beriket: minst fire ganger høyere mRNA-nivå i benmargen i forhold til andre vev.
• Gruppe beriket: minst fire ganger høyere gjennomsnittlig mRNA-nivå i en gruppe på 2-5 vev i forhold til andre vev.
• Vev forbedret: minst fire ganger høyere mRNA-nivå i benmargen i forhold til det gjennomsnittlige nivået i alle andre vev.,

Distribusjon, på den annen side, visualiserer hvor mange gener som har, eller ikke har, detekterbare nivåer (NX≥1) transkribert av mRNA-molekyler i benmargen i forhold til andre vev. Så tydelig i Tabell 1, alle gener forhøyet i beinmargen er kategorisert som:

• Oppdaget i enkeltrom: Oppdaget i en enkelt vev
• Påvist i noen: Oppdages i mer enn ett, men mindre enn en tredjedel av vev
• Påvist i mange: Oppdaget i minst en tredjedel men ikke alle vev
• Oppdaget i det hele tatt: Oppdaget i alle vev

Figur 1. (En) fordelingen av alle gener på tvers av de fem kategoriene basert på transkripsjonen spesifisitet i benmargen, så vel som i alle andre vev. (B) fordelingen av alle gener på tvers av de seks kategorier, basert på transkripsjonen deteksjon (NX?1) i benmargen, så vel som i alle andre vev.

Som vist i Figur 1, 534 gener vise noen grad av forhøyet uttrykk i benmargen i forhold til andre vev., De tre kategoriene av gener med forhøyet uttrykk i benmargen i forhold til andre organer er vist i Tabell 1. I Tabell 2, 12 gener med den høyeste berikelse i bein marg er definert.

Tabell 1. Antall gener i den inndelt i kategorier av forhøyet uttrykk i beinmargen.,div id=»e942bc20a8″>53

72 10 135 Tissue enhanced 7 83 181 99 370 Total 9 150 262 113 534

Table 2., 12 gener med det høyeste nivået av anriket til uttrykk i beinmargen. «Vev distribusjon» beskriver transkripsjonen deteksjon (NX?1) i benmargen, så vel som i alle andre vev. «mRNA (vev)» viser transkripsjonen nivå i beinmargen som NX-verdier. «Vev spesifisitet score (TS)» tilsvarer fold-bytte mellom uttrykket nivå i beinmargen og vev med nest høyeste uttrykk nivå.,

Gene	Description	Tissue distribution	mRNA (tissue)	Tissue specificity score
CTSG	cathepsin G	Detected in many	450.3	19
OR10Z1	olfactory receptor family 10 subfamily Z member 1	Detected in single	12.,1	17
DEFA1B	defensin alpha 1B	Detected in some	734.0	15
MPO	myeloperoxidase	Detected in some	315.2	15
GYPA	glycophorin A (MNS blood group)	Detected in some	56.,9	9
RHAG	Rh associated glycoprotein	Detected in many	54.1	9
ELANE	elastase, neutrophil expressed	Detected in many	244.3	8
HBB	hemoglobin subunit beta	Detected in all	3646.,7	7
DEFA1	defensin alpha 1	Detected in some	825.5	7
DEFA4	defensin alpha 4	Detected in some	245.5	7
AZU1	azurocidin 1	Detected in some	238.2	7
HBD	hemoglobin subunit delta	Detected in many	233.,7	7

Protein uttrykk av gener forhøyet i beinmargen

dyptgående analyse av den utvidede gener i beinmargen ved hjelp av antistoff-basert protein profilering tillatt oss å visualisere uttrykk mønstre av disse proteinene.

listen av forhøyet gener (n=534) er godt i tråd med funksjonen i benmargen, som det har en overrepresentasjon av proteiner som er forbundet med immunrespons, leukocyte migrasjon og åndedrett., Blant gener med det høyeste nivået av anriket til uttrykk i beinmargen (Tabell 2), fem koder for proteiner med kjente funksjoner i neutrofiler og monocytter (AZU1, CTSG, DEFA4, ELANE og MPO). To andre forhøyet proteiner er kodet i lymfocytter (DEFA1, DEFA1B) og fire gener som koder for proteiner for erytrocytt-funksjonen (HBB, HBD; både hemoglobin proteiner, GYPA, en indre membran protein og RHAG, syntes å være en del av en membran kanal som sender ammonium og karbondioksid)., Både neutrofiler og erytrocytter nå modenhet i benmargen og er sluppet ut i blodet som effector celler, utstyrt med nødvendige proteiner for deres spesialiserte funksjoner. Følgelig, et høyt nivå av transkripsjon av tilsvarende gener finner sted i beinmargen, forklare sine høye TS-resultat sett i Tabell 2.

Proteiner med beriket uttrykk i granulocytter

Foruten erytropoietisk celler og thrombocytes, polymorphonuclear leukocytter celler, og i spesielle celler av nøytrofile avstamning, utgjør flertallet av blodkreft celler i beinmargen., CTSG (Cathepsin G) og DEFA4 (Defensin alpha 4) er to av de forhøyede gener i beinmargen. De er kjent for å være uttrykt i neutrofiler og er involvert i forsvaret mot bakterier. PRTN3 (Proteinase-3), en nøytrofile serin protease (Sprøytebytteprogrammer) skiller seg fra de to andre Sprøytebytteprogrammer (CTSG og ELANE) i form av funksjon. Et eksempel er at proteinase-3 fungerer også som en tilbakemelding regulator i myelogen differensiering. Protein profiler for CTSG, PRTN3 og DEFA4 vise sterke farging av granulocytter.,

CTSG
PRTN3
DEFA4

Proteiner med beriket uttrykk i monocytter

granulocytic mastceller og agranulocytic makrofager er til stede i lavere tall enn neutrofiler i beinmargen. MCEMP1, en ganske uncharacterized genet funnet å kode en single-pass er en av verdens protein uttrykk i menneskelig mast celle, viser en gruppe beriket uttrykk i beinmargen, sammen med lunge-og bilag. RNA-seq data er støttet av immunohistochemistry, med positivitet i undergrupper av celler i beinmargen og bilag, samt i alveolære makrofager i lungene.,

MCEMP1 – bein marg
MCEMP1 – lunge
MCEMP1 – bilag

genuttrykk delt mellom bein marg og andre vev

Det er 135 gruppe beriket gener som er uttrykt i beinmargen. Gruppe beriket gener er definert som gener viser en 4 ganger høyere gjennomsnittlige nivået av mRNA uttrykk i en gruppe på 2-5 vev, inkludert bein marg, sammenlignet med alle andre vev.,

for å illustrere forhold av benmarg vev til andre vevstyper, et nettverk tomten ble generert, som viser antall gener med felles uttrykk mellom ulike vevstyper.

Figur 2. Et interaktivt nettverk tomten i benmargen beriket og gruppe beriket gener knyttet til deres respektive beriket vev (grå sirkler). Røde nodene representerer antall bein marg beriket gener og oransje nodene representerer antall gener som er gruppe beriket., Størrelsen på de røde og oransje nodene er knyttet til antall gener som vises i noden. Hver node er klikkbare og fører en liste over alle beriket gener som er koblet til den uthevede kanter. Nettverket er begrenset til gruppe beriket gener i kombinasjoner av opp til 3 vev, men den resulterende lister viser komplett sett av gruppen beriket gener i det aktuelle vevet.,

Blant gruppen beriket gener i beinmargen vi fant to gener, S100A12 (S100 calcium-binding protein A12) og IGLL1 (Immunglobulin lambda som polypeptid 1) viser en beriket uttrykk i lymfoide vev og testikler, henholdsvis. S100A12 er en ganske godt preget calcium-binding proinflammatory protein constitutively uttrykt i både neutrofiler og makrofager, og skilles ut av aktivert neutrofiler., Immunohistochemical farging av S100A12 er i samstemmighet med RNA-seq data og litteratur, som viser en sterk positivitet i beinmargen og perifere lymfoide vev.

S100A12 – bein marg
S100A12 – milt

IGLL1 er en mindre kjent gen som ser ut til å kode et protein som uttrykkes i pre-B-celler og pro-B-celler. Immunohistochemistry viser cytoplasma farging i beinmargen og testikler, som er støttet av RNA-seq data.,

IGLL1 – bein marg
IGLL1 – testis

De viktigste funksjonene i benmargen er å opprettholde et konstant nivå av forskjellige blod celle-typer i perifert blod, dvs. produksjon av erytrocytter, leukocytter og thrombocytes. Bein marg bidrar også til nedbryting av alderen, erytrocytter, sammen med leveren og milten.

Bein marg histology

benmargen er delt inn i røde og gule områder, forårsaket av en overvekt av enten blodkreft-rik (rød) eller adipose-rik (gul) vev., Rød marg består av en svært vascularized stromal nettverk som inneholder pluripotente og forpliktet stamceller av alle blodkreft linjene, dvs. erytrocytter, leukocytter, thrombocytes. Mens erytrocytter og leukocytter utvikle seg fra stadier av prekursorer, thrombocytes, små blodlegemer fragmenter som er involvert i clotting, stammer fra gigantiske marg celler som kalles megakaryocytes. I kontrast, gul marg inneholder mesenchymal stem cells som skiller i flere stromal linjene, slik som chondrocytes, osteoblaster, fibroblaster og adipocytter.,

Ved fødselen og frem til rundt en alder av syv, alle menneskelige marg er rød, som behovet for nytt blod formasjon er høy. Fettvev gradvis erstatter rød marg, som i den voksne befolkningen er hovedsakelig funnet i flat bein, for eksempel ryggvirvlene, ilium, brystbeinet og kranium, så vel som på epiphyseal endene av de lange knoklene av arm og ben.

Figur 3. Skjematisk figur av benmarg vev. Henvisning: Ved Mysid , via Wikimedia Commons., Kilde

histology av human benmarg, inkludert detaljerte bilder og informasjon kan bli vist i Protein Atlas Histology Ordliste.

Bakgrunn

Her, protein-kodende gener som er uttrykt i beinmargen er beskrevet og karakterisert, sammen med eksempler på immunohistochemically farget vevsprøver som visualisere tilsvarende protein uttrykk mønstre av gener med forhøyet uttrykk i beinmargen.,

Avskrift profilering var basert på en kombinasjon av tre transcriptomics datasett (HPA, GTEx og FANTOM5, tilsvarende en total av 483 prøver fra 37 ulike menneskelige normalt vev typer. Den endelige konsensus normalisert uttrykk (NX) – verdi for hver vevstype ble brukt for klassifisering av alle gener i henhold til vevet bestemte uttrykk i to forskjellige kategorier, basert på spesifisitet eller distribusjon.

Relevante lenker og publikasjoner

Uhlén M et al., Vev-basert kart over den menneskelige proteome. Science (2015)
PubMed: 25613900 DOI: 10.,1126/vitenskap.1260419
Yu NY et al. Som kompletterer vev karakterisering ved å integrere transcriptome profilering fra Human Protein Atlas og fra FANTOM5 consortium. Nukleinsyrer Res. (2015)
PubMed: 26117540 DOI: 10.1093/forskerforbundet/gkv608
Fagerberg L et al. Analyse av menneskelig vev-spesifikke uttrykk av genom-vid integrering av transcriptomics og antistoff-basert proteomics. Mol Cell Proteomics. (2014)
PubMed: 24309898 DOI: 10.1074/mcp.M113.035600
Andersson S et al. Det transcriptomic og proteomic landskap av benmarg og sekundære lymfoide vev. PLoS One., (2014)
PubMed: 25541736 DOI: 10.1371/journal.pone.0115911

Histology ordliste – bein marg