پروفایل کردن رونویسی تمایز استئوبلاست موشی بر مبنای آنالیزهای بیان RNA-seq
تاریخ انتشار: جمعه 07 اردیبهشت 1397
| امتیاز:
تمایز استئوبلاستی یک فرایند چند مرحله ای است که بوسیله القا استخوان زایی سلول های بنیادی مزانشیمی مشخص می شود که به پیش استئوبلاست های تکثیر شونده ای تمایز می یابند که مقادیر فراوانی ماتریکس خارج سلولی تولید می کنند که با سفت شدن ماتریکس خارج سلولی و معدنی شدن ماتریکس با رسوب هیدروکسی آپاتیت همراه است. اگرچه این فرایندها از نظر زیستی به خوبی شناسایی شده اند اما یک آنالیز رونویسی دقیق تمایز استئوبلاست های اولیه جمجمه موشی بر مبنای آنالیزهای توالی یابی RNA یا RNA-seq پیش از این گزارش نشده بود. در این جا، ما از RNA-Seq برای بدست آوردن میزان بیان 29148 ژن در چهار نقطه زمانی از هنگامی که استئوبلاست های اولیه جمجمه در آزمایشگاه تمایز می یابند تا شروع معدنی شدن که به وضوع بوسیله میکروسکوپ قابل تشخیص بود استفاده کردیم. بیان ژن های مارکر تمایز استخوانی را ثابت کرد. ما بیان افتراقی 1386 ژن کد کننده پروتئین را با استفاده از آنالیزهای کلاسترینگ ناپیوسته و GO کشف کردیم. 100 مورد lncRNAی به صورت افتراقی بیان شده بوسیله بیان همزمان با ژن های کد کننده پروتئینی که درون دومین مشابه از نظر توپولوژیکی متمرکز شده بودند، بررسی شدند. علاوه براین، ما بیان 237 ژن را مونیتور کردیم که در بازه های زمانی مجزا خاموش یا فعال بودند و استفاده از اگزون افتراقی را مقایسه کردیم. داده های ما یک پروفایل عمقی از تمایز استئوبلاست های جمجمه ای اولیه موشی بوسیله RNA-seq را ارائه می کند و منجر به درک ما از تنظیم این فرایند کلیدی در بیولوژی استئوبلاست می شود.
Bone. 2018 Apr 10. pii: S8756-3282(18)30152-2. doi: 10.1016/j.bone.2018.04.006. [Epub ahead of print]
Transcriptional profiling of murine osteoblast differentiation based on RNA-seq expression analyses.
Khayal LA1, Grünhagen J2, Provazník I3, Mundlos S4, Kornak U4, Robinson PN5, Ott CE6.
Abstract
Osteoblastic differentiation is a multistep process characterized by osteogenic induction of mesenchymal stem cells, which then differentiate into proliferative pre-osteoblasts that produce copious amounts of extracellular matrix, followed by stiffening of the extracellular matrix, and matrix mineralization by hydroxylapatite deposition. Although these processes have been well characterized biologically, a detailed transcriptional analysis of murine primary calvaria osteoblast differentiation based on RNA sequencing (RNA-seq) analyses has not previously been reported. Here, we used RNA-seq to obtain expression values of 29,148 genes at four time points as murine primary calvaria osteoblasts differentiate in vitro until onset of mineralization was clearly detectable by microscopic inspection. Expression of marker genes confirmed osteogenic differentiation. We explored differential expression of 1386 protein-coding genes using unsupervised clustering and GO analyses. 100 differentially expressed lncRNAs were investigated by co-expression with protein-coding genes that are localized within the same topologically associated domain. Additionally, we monitored expression of 237 genes that are silent or active at distinct time points and compared differential exon usage. Our data represent an in-depth profiling of murine primary calvaria osteoblast differentiation by RNA-seq and contribute to our understanding of genetic regulation of this key process in osteoblast biology.
PMID: 29653293