Genome-wide sequence analysis of human splice acceptor regions for motif discovery

Ökaryotik hücreler için alternatif uçbirleştirme protein çeşitliliğini sağlayan önemli bir mekanizmadır. Genom sekansındaki uçbirleştirme sinyalleri, alternatif uçbirleştirmeyi yöneten faktörleri kontrol etmektedir. 3' ve 5' birleştirme uçları ve dallanma noktası sekansları birincil uçbirleştirme sinyalleridir ve bu sinyallerdeki değişiklikler hastalıklara neden olabilmektedir. Buna rağmen, bu sinyaller çevresindeki sekansların geniş ölçekli analizleri yapılmamıştır. Bu çalışma uçbirleştirme akseptör bölgelerinin genom çapında analizlerine odaklanmıştır. Fonksiyonel öneme sahip motifleri belirleyebilmek için 3' birleştirme ucunun 300 nükleotid yukarı bölgesi ile 100 nükleotid aşağı bölgesi arasında kalan sekanslar analiz edilmiştir. Bu bölgelerde bulunan 207,583 sekansın Ensembl Biomart'tan toplanarak MEME-ChIP ile analiz edilmesi sonucunda 517 anlamlı motif bulunmuştur. Bu motiflerin 457'si bilinen motiflerken 60'ı bu çalışmada keşfedilen yeni motiflerdir. Bilinen 457 motiften 227'si çeşitli memeli genomlarında gözlemlenmiştir ancak insan genomu için yenidir. Bilinen motiflere bağlanan proteinler çoğunlukla homeo-kutusu, homeo-alanı, DNA bağlanma bölgesi ve transkripsiyon düzenleme fonksiyonları ile ilişkilendirilmiştir. 17 yeni motif, RNA bağlayıcı motiflerle, 10 yeni motifse dallanma noktası motifleri ile örtüşmüştür. Ayrıca, uçbirleştirme değişiklikleri ya da hastalık ilişkisi doğrulanan varyantların, bulunan anlamlı motifler üzerine konumlandığı tespit edilmiştir. Bu çalışmada ilk kez belirlenen akseptör bölge motifleri, uçbirleştirme akseptör motif adayları olarak sunulmuştur. Ayrıca, insan genomu için yeni ve uçbirleştirme değişiklikleri ile ilişkili varyantlarla yüksek oranda bölgesel çakışmaya sahip 76 adet ev faresi motifi sunulmaktadır. Keşfedilen motiflerle yapılacak deneysel çalışmalar uçbirleştirme mekanizmalarının daha iyi anlaşılmasını sağlayacaktır.