转录组测序（RNA-Seq）揭示了非编码假基因CDC27P9在宫颈癌中的作用

《Apoptosis》：Transcriptome sequencing (RNA-Seq) reveals non-coding pseudogene CDC27P9 role in cervical cancer

宫颈癌中CDC27P9伪基因的功能与机制研究。通过RNA转录组测序和RT-PCR验证发现CDC27P9在宫颈癌中显著高表达，并具备蛋白编码潜力。结构生物学分析显示其编码蛋白与CDC27和CDC20存在强相互作用，通过APC/C细胞周期通路调控抑制凋亡，同时与HPV18存在关联性。

　　

摘要

非编码区域包含被称为假基因的基因组残余物。长期以来，假基因一直被认为没有功能。本研究探讨了之前未被研究的假基因CDC27P9在宫颈癌中的作用。从10名宫颈癌患者和10名年龄匹配的健康对照者的血液样本中进行了全RNA转录组分析。使用RT-PCR验证了患者样本中CDC27P9的表达情况。利用ChimeraX 1.9预测了CDC27P9编码的蛋白质结构，使用(GROMACS 2022.2)对预测的蛋白质结构进行了优化，并通过Ramachandran图进行了评估。随后使用(HADDOCK2.4)与父基因CDC27及其他相互作用基因进行了分子对接，并进行了100纳秒的分子动力学模拟(GROMACS 2022.2)。通过在HeLa细胞中通过siRNA介导沉默CDC27P9来研究后期促进复合体/环状体通路，并使用RT-PCR进行验证。通过流式细胞术检测细胞周期、线粒体膜电位丧失和细胞凋亡。利用激光扫描共聚焦显微镜观察细胞死亡和染色质浓缩现象，并在多功能微孔板读数仪中进行了验证。转录组测序显示CDC27P9的表达上调，log₂FC值为10.68。RT-PCR进一步证实了宫颈癌患者中CDC27P9的过表达。预测的CDC27P9编码蛋白质的残基中有93.11%具有较高的结构可靠性。分子对接和分子动力学模拟显示其与CDC27和CDC20的相互作用最为强烈。沉默CDC27P9后，CDC27及后期促进复合体/环状体基因UBE2L3、PTTG1、ESPL1的表达下调。同时观察到抗凋亡基因BCL2的表达下调，而促凋亡基因BAX的表达上调。沉默CDC27P9会导致细胞周期停留在S期，引发细胞凋亡和线粒体膜电位丧失。沉默后观察到的染色质浓缩现象表明存在凋亡信号。此外还观察到了细胞死亡、生长抑制和形态变化。有趣的是，在宫颈癌HeLa细胞中沉默CDC27P9会导致HPV 18的表达下调。本研究首次确定假基因CDC27P9具有功能性，能够产生活性转录本并具有潜在的蛋白质编码能力。我们的研究结果表明，CDC27P9可能通过调节APC/细胞周期通路来促进宫颈癌的发展，抑制细胞凋亡从而维持癌细胞的存活，并可能参与与HPV18相关的细胞通路。