Transcriptome-wide quantification of alternative splicing across molecular subtypes of uterine leiomyoma
Loading...
Files
bachelor_Mielikäinen_Minttu_2025.pdf (986.57 KB) (opens in new window)
Aalto login required (access for Aalto Staff only).
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Electrical Engineering |
Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Language
en
Pages
27
Series
Abstract
Alternative splicing is an important factor in maintaining genetic diversity. With alternative splicing, a single gene can be expressed in different ways. Splicing happens during protein synthesis, in between transcription and translation, when introns are removed from RNA. Mutations in genes and disruptions with splicing factors may lead to alternative splicing and can therefore be found by examining splicing. Alternative splicing can be studied with bioinformatics, utilising genome-wide data. Genome-wide data is broadly available for uterine leiomyomas (myoma), which are one of the most common tumors in women. Myomas can cause significant distress for patients and an economic burden on society. This bachelor’s thesis focuses on alternative splicing in the molecular subtypes of myoma. The literature review section of this thesis investigated splicing and alternative splicing, trying to explain the factors and mechanisms behind alternative splicing. The goal was to see if those splicing affecting molecular features are apparent in the three chosen subtypes of myoma (MED12, HMGA2 and FH). In the experimental section of this thesis RNA-sequencing data was analysed from myoma and normal myometrium samples. Abnormal alternative splicing events were extracted from the data, and the amounts of those events were compared between the subtypes and normal myometrium. The purpose was to figure out, whether there are transcriptome-wide differences in alternative splicing between the subtypes and normals. From the molecular features of the subtypes described in the literature, a potential disruption with a splicing factor was identified. This still needs more detailed research. The analysis done with RNA-sequencing data demonstrated that myoma samples have more outlier alternative splicing events on average than normal samples. Though the difference was affected by the subtypes of the samples. The data also displayed the differences between the subtypes. Among the myoma samples, the highest number of events appeared in the FH samples and the lowest in the MED12 samples. The technical background factors affecting the results were accounted for, but perfect modelling of biological data is difficult, especially with the small sample sizes in this thesis. The values that were achieved from the statistical tests were still significant and supported the results. These findings motivate further and more detailed study on the differences in the molecular mechanisms of the subtypes. In case the differences between the subtypes were more specifically quantified, the results could be utilised to differentiation and diagnosis.Vaihtoehtoinen silmukointi on tärkeä geneettisen monimuotoisuuden ylläpitäjä. Sen avulla yksi geeni voidaan ilmentää usealla eri tavalla. Silmukointi tapahtuu proteiinisynteesin aikana, transkription ja translaation välissä, kun RNA:sta poistetaan proteiinin valmistuksen kannalta tarpeettomat osat. Jos geenissä on tapahtunut mutaatio tai jokin silmukointitekijöistä ei toimi normaalisti, saattaa vaihtoehtoinen silmukointi tapahtua odottamattomalla tavalla. Vaihtoehtoista silmukointia tutkimalla on siten mahdollista löytää mutaatioita ja molekulaarisia eroavaisuuksia esimerkiksi kasvainten syntymekanismeihin liittyen. Silmukointia voidaan tutkia bioinformatiikan avulla genomin laajuisesta datasta, jota on nykyään suhteellisen helposti ja edullisesti saatavilla. Tätä dataa on paljolti saatavilla myös kohdun leiomyoomista (myooma), jotka ovat yksi yleisimmistä naisten kasvaintyypeistä, ja ne aiheuttavat merkittävää rasitusta potilaalle sekä yhteiskunnan taloudelle. Tämä kandidaatintyö keskittyy myoomien molekulaaristen alatyyppien vaihtoehtoiseen silmukointiin. Työssä on kirjallisuuskatsaus, jossa tarkasteltiin silmukointia ja vaihtoehtoista silmukointia tavoitteena löytää vaihtoehtoiseen silmukointiin vaikuttavia tekijöitä. Kirjallisuuden perusteella pyrittiin myös löytämään myooman kolmesta valitusta alatyypistä (MED12, HMGA2 ja FH) molekulaarisia piirteitä, jotka voisivat vaikuttaa silmukointiin. Kokeellisessa osuudessa analysoitiin RNA-sekvenssidataa myoomanäytteistä ja normaaleista kudosnäytteistä. Datasta eristettiin laskennallisen työkalun avulla poikkeavia vaihtoehtoisia silmukointitapahtumia, joiden määriä pyrittiin vertailemaan tilastollisilla testeillä myooman kolmen alatyypin ja normaalinäytteiden välillä. Työn tarkoituksena oli selvittää, onko alatyyppien ja normaalinäytteiden välillä transkriptominlaajuista eroa vaihtoehtoisessa silmukoinnissa. Kirjallisuusselvityksen perusteella löydettiin alatyyppien ominaisuuksista mahdollisesti silmukointiin vaikuttava tekijä, joka jäi vielä vaille tarkempaa tutkimusta. RNA-sekvenssidatasta tehty analyysi osoitti, että myoomanäytteissä on keskimäärin enemmän poikkeavia vaihtoehtoisia silmukointitapahtumia kuin normaalinäytteissä. Vaikkakin ero riippui hieman siitä, mihin alatyyppiin verrattiin. Datasta pystyttiin myös osoittamaan alatyyppien välisiä eroavaisuuksia. FH-näytteissä ilmeni eniten poikkeavia vaihtoehtoisia silmukointitapahtumia ja MED12-näytteissä vähiten, kun vertailtiin vain alatyyppejä. Tuloksiin vaikuttavia teknisiä taustatekijöitä pyrittiin suodattamaan pois, mutta biologista dataa on vaikea mallintaa täysin varmasti, erityisesti kun näytelukumäärät tässä työssä olivat suhteellisen pienet. Tilastollisista testeistä saadut arvot olivat kuitenkin merkittäviä ja vahvistivat saatuja tuloksia. Nämä löydökset motivoivat tarkempaan ja laajempaan molekulaariseen tutkimukseen alatyyppien välillä. Mikäli eroja pystyttäisiin löytämään vielä tarkemmin molekulaarisista tekijöistä, voitaisiin tuloksia soveltaa tulevaisuudessa mahdollisesti alatyyppien luokitteluun ja diagnostiikkaan.Description
Supervisor
Turunen, MarkusThesis advisor
Laakso, IlkkaVälimäki, Niko