Unterscheidbare miRNA-Signaturen und Netzwerke differenzieren zwischen fetaler und adulten erythroide Differenzierung sowie primären und immortalisierten erythroiden Zellen

Mikro-RNAs (miRNAs) sind kleine nicht-kodierende RNAs, die entscheidend für die posttranskriptionale und translationale Regulation zellulärer und entwicklungsbezogener Wege sind. Die Untersuchung von miRNAs in der Erythropoese erhellt die zugrunde liegenden regulatorischen Mechanismen und erleichtert die Entwicklung verwandter Diagnostik und Therapie. In dieser Studie verwendeten wir DNA Nanoball (DNB) kleine RNA-Sequenzierung, um miRNAs in menschlichen erythroiden Zellkulturen umfassend zu charakterisieren. Basierend auf primären menschlichen peripheren Blut-abgeleiteten CD34+ (hCD34+) Zellen und zwei einflussreichen erythroiden Zelllinien mit unterschiedlichen Ausdrucksmustern von adultem und fetalem Hämoglobin, HUDEP-2 und HUDEP-1, verknüpft unsere Studie die unterschiedliche miRNA-Expression mit der erythroiden Differenzierung, dem Zelltyp und dem Hämoglobin-Expressionsprofil. Sequenzierungsergebnisse, die durch Reverse-Transkriptions-quantitative PCR (RT-qPCR) ausgewählter miRNAs validiert wurden, zeigen gemeinsame Differenzierungsmerkmale in primären und immortalisierten Zellen, die durch eine verringerte GesamtmiRNA-Expression und wechselseitige Expressionserhöhungen für einzelne linien-spezifische miRNAs in der späten Erythropoese charakterisiert sind. Trotz der hohen Ähnlichkeit zwischen gleichaltrigen hCD34+ und HUDEP-2 Zellen hob die unterschiedliche Expression mehrerer miRNAs informative Diskrepanzen zwischen beiden Zelltypen hervor. Darüber hinaus zeigte ein Vergleich zwischen HUDEP-2 und HUDEP-1 Zellen Veränderungen in miRNAs, Transkriptionsfaktoren (TFs), Zielgenen und Wegen, die mit dem Globinwechsel verbunden sind. In den resultierenden TF-miRNA-Ko-Regulationsnetzwerken wurden wichtige therapeutisch relevante Regulatoren der Globin-Expression von vielen ko-exprimierten miRNAs anvisiert, was eine komplexe kombinatorische miRNA-Regulation der Globin-Expression in erythroiden Zellen skizziert.