マイクロRNA阻害応答のトランスクリプトームダイナミクス

ホジキンリンパ腫細胞ラインにおけるmiR-9のアンチミール媒介阻害後のトランスクリプトームダイナミクスの高解像度時系列研究を報告します。。MIR-9阻害は、以前に報告された4時間前に直接的なターゲット摂動を誘導し、二次的なコヒーレント調節による間接的な反応と一致する約32時間で増幅された、4時間前に直接ターゲット摂動を誘発します。予測モデリングは、RNA処理およびRNA結合タンパク質調節の転写後制御におけるmiR-9の主要な役割を示しています。クラスター分析では、複数の共調節化された遺伝子調節モジュールが識別されます。機能的には、初期の時点でのmRNA処理から後の時点での翻訳までの時間の経過とともに変化を観察します。独立した時系列QPCRを使用して主要な観測を検証し、主要な予測miR-9ターゲットを実験的に検証します。方法論的には、MicroRNA阻害実験に固有の弱い応答を分析するための機密機能データ分析予測方法を開発しました。この研究の方法は、同様の高解像度の時系列トランスクリプトーム分析に適用され、将来のマイクロRNA阻害研究のより正確な実験的設計と解釈のコンテキストを提供します。

We report a high-resolution time series study of transcriptome dynamics following antimiR-mediated inhibition of miR-9 in a Hodgkin lymphoma cell-line-the first such dynamic study of the microRNA inhibition response-revealing both general and specific aspects of the physiological response. We show miR-9 inhibition inducing a multiphasic transcriptome response, with a direct target perturbation before 4 h, earlier than previously reported, amplified by a downstream peak at ∼32 h consistent with an indirect response due to secondary coherent regulation. Predictive modelling indicates a major role for miR-9 in post-transcriptional control of RNA processing and RNA binding protein regulation. Cluster analysis identifies multiple co-regulated gene regulatory modules. Functionally, we observe a shift over time from mRNA processing at early time points to translation at later time points. We validate the key observations with independent time series qPCR and we experimentally validate key predicted miR-9 targets. Methodologically, we developed sensitive functional data analytic predictive methods to analyse the weak response inherent in microRNA inhibition experiments. The methods of this study will be applicable to similar high-resolution time series transcriptome analyses and provides the context for more accurate experimental design and interpretation of future microRNA inhibition studies.