A medula óssea transcriptoma

Transcriptoma análise da medula óssea pode ser visualizado com relação à especificidade e distribuição de transcritos de mRNA de moléculas (Figura 1). A especificidade ilustra o número de genes com expressão elevada ou não elevada na medula óssea em comparação com outros tecidos., A expressão elevada inclui três tipos de expressão elevada:

• Tecido enriquecido: pelo menos quatro vezes mais elevado nível de ARNm na medula óssea em comparação com qualquer outro tecido.grupo enriquecido: nível médio de ARNm pelo menos quatro vezes superior num grupo de 2-5 tecidos, em comparação com qualquer outro tecido.aumento dos tecidos: nível de ARNm pelo menos quatro vezes superior na medula óssea, em comparação com o nível médio em todos os outros tecidos.,a distribuição de

, por outro lado, visualiza quantos genes têm, ou não têm, níveis detectáveis (NX≥1) de moléculas de ARNm transcritas na medula óssea em comparação com outros tecidos. Como é evidente na Tabela 1, todos os genes elevados na medula óssea são classificados como:

• Detectado no único: Detectado em um único tecido
• Detectados em alguns: Detectado mais do que um, mas menos de um terço dos tecidos
• Detectado em muitos: Detectada em pelo menos um terço, mas não todos os tecidos
• Detectados em todos os: Detectado em todos os tecidos

a Figura 1. A) a distribuição de todos os genes pelas cinco categorias baseadas na especificidade da transcrição na medula óssea, bem como em todos os outros tecidos. B) a distribuição de todos os genes pelas seis categorias, com base na detecção de transcrições (NX?1) na medula óssea, bem como em todos os outros tecidos.como demonstrado na Figura 1, 534 genes mostram algum nível de expressão elevada na medula óssea em comparação com outros tecidos., As três categorias de genes com expressão elevada na medula óssea em comparação com outros órgãos são mostradas na Tabela 1. Na Tabela 2, são definidos os 12 genes com maior enriquecimento na medula óssea.Tabela 1. Número de genes nas categorias subdivididas de expressão elevada na medula óssea.,div id=”e942bc20a8″>53

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

Table 2., Os 12 genes com o mais alto nível de expressão enriquecida na medula óssea. “Tissue distribution” describes the transcript detection (NX?1) na medula óssea, bem como em todos os outros tecidos. “mRNA (tissue)” mostra o nível de transcrição na medula óssea como valores NX. “Tissue specificity score (TS)” corresponde à mudança de pregas entre o nível de expressão na medula óssea e o tecido com o segundo nível de expressão mais elevado.,

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

a expressão da Proteína de genes elevados na medula óssea

a análise Em profundidade dos elevados de genes de medula óssea utilizando anticorpo-base de proteína de criação de perfil nos permitiu visualizar os padrões de expressão destas proteínas.

a lista de genes elevados (n=534) está bem em linha com a função da medula óssea, uma vez que inclui uma sobre-representação de proteínas associadas à resposta imunitária, migração leucocitária e respiração., Entre os genes com maior grau de expressão enriquecida na medula óssea (Quadro 2), cinco codificam proteínas com funções conhecidas em neutrófilos e monócitos (AZU1, CTSG, DEFA4, Elano e MPO). Duas outras proteínas elevadas são codificadas em linfócitos (DEFA1, DEFA1B) e quatro genes codificam proteínas para a função eritrocitária (HBB, HBD; ambas as proteínas de hemoglobina, GYPA, uma proteína intrínseca de membrana e RHAG, que se pensa ser parte de um canal de membrana que transporta amônio e dióxido de carbono)., Tanto os neutrófilos como os eritrócitos atingem a maturidade na medula óssea e são libertados na corrente sanguínea como células efectoras, equipadas com proteínas necessárias para as suas funções especializadas. Consequentemente, um elevado nível de transcrição dos genes correspondentes ocorre na medula óssea, explicando a sua elevada pontuação TS, vista na Tabela 2.proteínas com expressão enriquecida em granulócitos

para além das células eritropoiéticas e dos trombócitos, as células polimorfonucleares dos leucócitos e, em particular, as células da linhagem neutrofílica constituem a maioria das células hematopoiéticas na medula óssea., CTSG (Cathepsin G) e DEFA4 (Defensin alfa 4) são dois dos genes elevados dentro da medula óssea. Eles são conhecidos por serem expressos em neutrófilos e envolvidos na defesa contra bactérias. PRTN3 (Proteinase-3), uma protease de serina neutrofílica (NSPs) difere dos outros dois NSPs (CTSG e ELANE) em termos de função. Um exemplo é que a proteinase – 3 também atua como um regulador de feedback na diferenciação mielóide. Os perfis proteicos para CTSG, PRTN3 e DEFA4 mostram uma forte coloração de granulócitos.,

CTSG
PRTN3
DEFA4

proteínas enriquecidas em monócitos

as células do mastro granulocítico e os macrófagos agranulocíticos estão presentes em menor número do que os neutrófilos na medula óssea. MCEMP1, um gene pouco característico encontrado para codificar uma proteína transmembranar de passagem única expressa em mastócitos Humanos, apresenta uma expressão enriquecida em grupo na medula óssea, juntamente com pulmão e apêndice. Os dados de RNA-seq são suportados pela imunohistoquímica, com positividade em subconjuntos de células na medula óssea e apêndice, bem como em macrófagos alveolares no pulmão.,

MCEMP1 – medula óssea
MCEMP1 – pulmão
MCEMP1 – apêndice

expressão genética partilhada entre a medula óssea e outros tecidos

Existem 135 genes enriquecidos em grupo expressos na medula óssea. Os genes enriquecidos em grupo são definidos como genes que apresentam um nível médio de mRNA 4 vezes superior num grupo de 2-5 tecidos, incluindo a medula óssea, em comparação com todos os outros tecidos.,

A fim de ilustrar a relação do tecido da medula óssea com outros tipos de tecidos, foi gerada uma parcela de rede, mostrando o número de genes com expressão partilhada entre diferentes tipos de tecidos.

Figura 2. Uma rede interactiva de genes enriquecidos com medula óssea e enriquecidos em grupo ligados aos respectivos tecidos enriquecidos (círculos cinzentos). Nós vermelhos representam o número de genes enriquecidos com medula óssea e nós laranja representam o número de genes que são enriquecidos em grupo., Os tamanhos dos nós vermelho e laranja estão relacionados com o número de genes exibidos dentro do nó. Cada nó é clicável e resulta em uma lista de todos os genes enriquecidos conectados às bordas destacadas. A rede é limitada a genes enriquecidos em grupo em combinações de até 3 tecidos, mas as listas resultantes mostram o conjunto completo de genes enriquecidos em grupo no tecido específico.,

entre os genes enriquecidos do grupo na medula óssea encontramos dois genes, S100A12 (proteína de ligação ao cálcio A12) e IGLL1 (imunoglobulina lambda como o polipeptídeo 1) apresentam uma expressão enriquecida no tecido linfóide e testis, respectivamente. S100A12 é uma proteína pró-inflamatória de ligação ao cálcio bastante bem caracterizada, expressa constitucionalmente em neutrófilos e macrófagos, e secretada por neutrófilos activados., A coloração imunohistoquímica do S100A12 está em concordância com os dados e Literatura de RNA-seq, mostrando uma forte positividade na medula óssea e tecidos linfóides periféricos.

S100A12 – medula óssea
S100A12 – baço

IGLL1 é um gene menos conhecido que parece codificar uma proteína expressa em células pré-B e pro-B-células. A imunohistoquímica apresenta coloração citoplásmica na medula óssea e testículos, que é apoiada por dados de RNA-seq.,as principais funções da medula óssea são a manutenção de níveis constantes dos diferentes tipos de células sanguíneas no sangue periférico, ou seja, a produção de eritrócitos, leucócitos e trombócitos. A medula óssea também contribui para a degradação dos eritrócitos idosos, juntamente com o fígado e o baço.

histologia da medula óssea

a medula óssea é dividida em regiões vermelhas e amarelas, causada pela predominância de tecidos ricos em hematopoiéticos (vermelhos) ou ricos em adipose (amarelos)., A medula vermelha consiste numa rede estromal altamente vascularizada contendo células estaminais pluripotentes e comprometidas de todas as linhagens hematopoiéticas, ou seja, eritrócitos, leucócitos, trombócitos. Enquanto os eritrócitos e os leucócitos se desenvolvem a partir de fases de precursores, trombócitos, pequenos fragmentos de células sanguíneas envolvidos na coagulação, originam-se de células gigantes da medula chamadas megacariócitos. Em contraste, a medula amarela contém células estaminais mesenquimais que se diferenciam em várias linhagens estromais, tais como condrócitos, osteoblastos, fibroblastos e adipócitos.,

no nascimento e até cerca dos sete anos de idade, toda a medula humana é vermelha, uma vez que a necessidade de nova formação de sangue é alta. O tecido adiposo gradualmente substitui a medula vermelha, que em adultos é encontrado principalmente em ossos planos, como as vértebras, ílio, esterno e crânio, bem como nas extremidades epifisais dos ossos longos do braço e perna.

Figura 3. Vista esquemática do tecido da medula óssea. Attribution: By Mysid, via Wikimedia Commons., Source

The histology of human bone marrow including detailed images and information can be viewed in the Protein Atlas Histology Dictionary.

Fundo

Aqui, os genes codificadores de proteínas expressas na medula óssea são descritos e caracterizados, juntamente com exemplos de immunohistochemically manchado de seções de tecido que visualizar proteína correspondente padrões de expressão de genes com elevada expressão na medula óssea.,

transcript profiling was based on a combination of three transcriptomics datasets (HPA, GTEx and FANTOM5, corresponding to a total of 483 samples from 37 different human normal tissue types. O valor da expressão normalizada final consensual (NX) para cada tipo de tecido foi usado para a classificação de todos os genes de acordo com a expressão específica do tecido em duas categorias diferentes, com base na especificidade ou distribuição.

ligações e publicações relevantes

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PubMed: 25613900 DOI: 10.,1126 / science.1260419
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Fagerberg L et al., Analysis of the human tissue-specific expression by genome-wide integration of transcriptomics and anticorpo-based proteomics. Proteómica De Células Moles. (2014)
PubMed: 243098 DOI: 10.1074/mcp.M113. 035600
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PubMed: 25541736 DOI: 10.1371/journal.pone.Dicionário histológico-medula óssea