Whole genome analysis of alternative splicing in human placental decidual cells

Abstract

Альтернативный сплайсинг (АС) мРНК является ключевым этапом посттранскрипционной регуляции экспрессии генов, который обеспечивает формирование тканеспецифичных и клеткоспецифичных изоформ РНК. Вероятно, этот механизм оказывает значительное влияние на развитие и функционирование плаценты. В качестве объекта исследования выбраны децидуальные клетки (ДК), которые играют важную роль в поддержании физиологической гестации. Проведено глубокое полнотранскриптомное секвенирование РНК ДК образцов плацентарной ткани, полученных от пациенток с физиологическом течением беременности, в ходе которого идентифицированы 151233 события АС в 352 генах. Примечательно, что только 130 генов характеризовались двумя и более событиями АС. Данные гены вовлечены в канонический сигнальный путь Wnt, регуляцию субстрат-зависимой миграции клеток, активацию андрогенных рецепторов, сплайсинг мРНК. Максимальное число альтернативных событий установлено для гена FN1, продукт которого ассоциирован с развитием преэклампсии и является скрининговым маркером преждевременных родов. Исследование продемонстрировало перспективность дальнейшего изучения распределения альтернативно сплайсированных изоформ гена FN1 в группе пациенток как с физиологической беременностью, так и в когорте с акушерской патологией. Alternative splicing (AS) of mRNA is a key stage of post-transcriptional regulation of gene expression, which ensures the expression of various isoforms of RNA. Probably, this mechanism plays an important role in the development and functioning of the placenta. Decidual cells (DC) were chosen as the object of research due to their key role in physiological pregnancy. Whole transcriptome sequencing of DC RNA of placental tissue samples obtained from patients with the physiological pregnancy was performed, during which 151233 AS events in 352 genes were identified. It is noteworthy that two or more AS events characterized only 130 genes. These genes are involved in the canonical Wnt signaling pathway, regulation of substrate-dependent cell migration, activation of androgen receptors, and mRNA splicing. The maximum number of alternative events per gene established for the FN1 gene, the product of which is associated with the development of preeclampsia and is a screening marker of premature birth. The study suggests the prospects for further exploring of the distribution of alternatively spliced isoforms of the FN1 gene in a cohort of patients with both physiological pregnancy and obstetric pathology.