HUNI MED Nekódující molekuly RNA Doc. RNDr. Sabina Ševčíková, PhD Babákova myelomová skupina UPF LF MU Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University Nekódující molekuly RNA ........................... ..................•......... V-.. Cell Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI ED Nekódující RNA představují novou úroveň regulace genové exprese v biologických systémech Komplexnost organismů narůstá s množstvím nekódujících RNA MU N I MED Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI MED Kódující molekuly RNA Homo sapiens (T DrosophiJa melanogaster ( 1 ZO"MÍ Caenorhabditis elegans ( í 27°4i Arabidopsis thallana Saccharomyces cerevisiae ( I Escherichia coli f Mycobacterium tuberculosis ť Archaeoglobus f ulgidus ť í 92°4) Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University Sana et al, 2012 MUNI ED Obecná charakteristika ncRNA • Protein-kódující geny - pouze asi 1,5 % lidského genomu • Více než 90 % genomu transkripčně aktivní • Nekódující oblasti - junk DNA • Evolučně nahromaděný odpad bez funkce? • Dnes: funkce při mnoha biologických procesech (proliferace, apoptóza,...) • Nejznámější rRNA, tRNA Stein et al, 2004 Taft et al, 2010 MU N I MED Klasifikace ncRNA • Krátké ncRNA • miRNA, piRNA, snoRNA, pyknony... • Všechny eukaryota včetně člověka • Dlouhé ncRNA • lincRNA, intronické RNA... Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI MED Krátké nekódující molekuly RNA mikroRNA Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI MED Jak to začalo? Caenorhabditis elegans • 1998 sekvence známá • Snadno se chová • Dá se zamrazit • Lehce se rozmnožuje • 1031 buněk u dospělého samce • 19 000 genů MUNI MED mikroRNA • Studium genů regulující vývojová stádia C. elegans • V laboratoři Dr. Horwitze - Dr. Ambros a Dr. Ruvkun (1979-1983) • Lin-4 - inaktivační mutace - zásadní vývoj, vady • Lin-14 - mutace zvrátí efekt inaktivace lin-4 • Lin-4 - nekóduje protein (Ambros) • Lin-14 regulován posttranskripčně na 3'UTR (Ruvkun) • 1992 - transkript lin-4 reguluje posttranskripčně lin-14 vazbou na 3'UTR (Cell, 1993) • 2000 - let-7 Ruvkun (lethal-7) Lee et al, 1993 Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University mikroRNA • 18-25 nt, jednořetězcové molekuly • posttranskripčně regulují genovou expresi • 2694 lidských miRNA (miRBASE v 22, březen 2018) - 2200 lidských genů pro miRNA • evolučně konzervované • 1-2 % genomu • geny pro miRNA na všech lidských chromozomech kromě Y • regulace exprese až 50 % protein-kódujících genů • jedna miRNA může regulovat desítky až stovky cílových mRNA Lee et alv 1993 Krol etal., 2010 MU N I MED mikroRNA 1993 FirstmiRNA lin-4 discovered int. eteqat)s (Lee etot) 2004 FI est demonstrate rt o( the role of miRNAs in hematoix a t-Chcnc: o<1 2002 miRNAs are found involved in hematological ma 1 rgna nt hes (Ca I in etat.\ 2007 miftNA profiEingdistingurihes between DL5CL subtypes (laline et et.) 2006 Release of miRBase (Sanger institute) 2008 G rcu iating mi RMA detected inbodyfluids. m i RNA 5 Egnatu res i n seru m/pl a s rna re tated to draenosis/ptognosis (Lawrie et at. Chen et ot.) 2003 roiRNAs distiguish between DLBCL and FL iSoe.- e sto.'.i sooo 1993 2002 2004 2005 2006 2007 2008 201! Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI ED mikroRNA - klastry a rodiny • miRNA často tvoří klastry (miR-17-92) nebo sekvenční rodiny (let-7) miRNA klastr: skupina miRNA, jejichž geny jsou kódovány na stejném chromozomu velice blízko sebe miR-17-92 (13q31.3) 17 IBa 19a 20» 19b-1 92a-1 Cf3&ff2S It'll i .■. <■ ví:., kil i i I T T T T -1 AjH.ACiĽG... . j—j" ~|—j -------JUflCAA.. ^—j .W.ďJC.. . "j—j GlfGCAA.. j—j ______AUUGCA j- GPCftSi Akl signaling Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI ED miRNA rodina: skupina miRNA ze stejného předchůdce: let-7 Consensus U G A G G U A G 'J A G G U U G U A U A G 'J u ■i 2 3 4 5 6 7 S s 10 n 12 U M 15 16 17 16 15 20 21 22 cel-let-7 U G A G G U A G 'J A G G U U G U A 'J A G 'J U dme-let-7 U G A G G u A G U A G G U U G U A U A G U - xtr-lět-7a U G A G G u A G U A G G U u G U A U A G u U d re-let-7 a u G A G G u A G u A G G U u G U A u A G u u gga-let-7a u G A G G u A G u A G G U u G U A u A G u u cfa-let-7a u G A G G u A G 'J A G G U u G U A 'J A G 'J u mmu-let-7a u G A G G u A G u A G G U u G u A u A G u u hsa-let-7a u G A G G u A G 'J A G G U u G u A 'J A G 'J u • Evolučně konzervovaná • Podobné fyziologické funkce • Nemusí mít konzervovanou strukturu • let-7 rodina: 401 miRNA • u Drosophil a nematod 1 izoforma • u lidí 9 isoforem Seed sequence - sekvence v pozici 2-7 na 5'konci miRNA, kterou se váže k cílové sekvenci mRNA Babak Myeloma Group ||/| |\| Department of Pathophysiology |_ee et al, 2016 |\/| C n Faculty of Medicine, Masaryk University w Hsa-let-7 rodina Consensus uGAGGUAGuAggUUGuauaGUU 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1B 19 2C 21 22 É É É gagguaguagguuguauaguu gagguaguagguuguauaguu gagguaguagguuguauaguu gagguaguagguugugug _; . . agguaguagguu agguagga gagguagua gagguagua gagguagua gagguagua-- j j g a g g u a g u g u G u u g c a u a u u g u a u a g u u g u a u a g u u g u a u a g u u g u c a g u u g [g c U u u U u u Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University Lee et al, 2016 MUNI MED Názvosloví mikroRNA • Názvy přiřazené validovaným miRNA před publikací • miR-25 - číslo -pořadí objevu • mir - pre-miRNA • miR- maturovaná forma • Pokud blízká homologie - miR-27a, miR-27b • Organismus původu - hsa-miR-27a • Někdy 2 formy - predominantní miR-56, druhá forma miR-56* • Pokud není zřejmé, 2 formy -5p, -3p podle raménka stem cell loop https://www.mirbase.org/help/nomenclature.shtml MUM I MED Distribuce genů pro miRNA v lidském genomu Na všech chromozomech kromě Y 50 % genů v podobě klastrů (u člověka 55 klastrů) - přepis jako polycistronní transkripty miRNA v jednom klastrů spřízněny-genovou duplikací? Ale nemusí být v žádném vztahu - podobná funkce cílením stejných nebo podobných genů v jedné signální dráze Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MU ME Distribuce genů pro miRNA v lidském genomu • Mezigenové : zhruba 50 % - monocistronní nebo polycistronní • Intronové - zhruba 40 % - v intronových oblastech kódujících genů nebo genů pro nekódující RNA • Exonové - na přechodu exonu a intronu v rámci genu pro nekódující RNA - z promotoru hostitelského genu - maturace vede k inaktivaci transkriptu MUNI MED Biogeneze miRNA Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI ED Kanonický model biogeneze Přepis pomocí RNA polymerázy II (III) Primární transkript - pri-miRNA Sestřih na krátké 70 nt vlásenkové pre-miRNA (Drosha, Pasha) Do cytoplasmy pomocí exportinu 5 maturované dvouřetězce (Dicer), rozvinutí Guide strand - do mi-RISC komplexu (Argonaut) Passenger strand uvolněn a degradován (miRNA*) Podle nové nomenklatury-5p, 3p Biosynthetic pathway of microRNA Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI ED Kanonický model biogeneze • Obecně - geny pro miRNA produkují jen 1 dominantní řetězec miRNA • Poměr miRNA/miRNA* různý v různých tkáních, vývojových stádiích a maligní transformaci • Maturovaná miRNA vazba na neúplně komplementární mRNA (3'UTR) • 3'UTR kontrolují transport, lokalizaci, translaci i stabilitu mRNA (vazebná místa pro proteiny a miRNA) • Ale i vazba na 5'UTR i kódující oblasti MUNI MED Kanonický model biogeneze • miRNA inhibují expresi cílového genu post-transkripčně • mi-RISC- Argonaut AGOl-4, GEMIN3 a GEMIN4 • Úplná komplementarita miRNA s mRNA - degradace přes AG02 • Neúplná komplementarita - inhibice translace Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI MED RISC komplex • Dicer (Rnáza) - štěpí dsRNA na 21-23 nt dlouhé fragmenty s 2 nukleotidovým převisem na 3' konci • Tyto dsRNA fragmenty se dostanou do RISC komplexu • Fragment s méně stabilním 5'koncem je guide strand a proteinem Argonaut se dostane do RISC komplexu • Druhý fragment je degradován • RISC targetuje komplementární 3'nepřekládanou oblast (UTR) mRNA transkriptu pomocí W-C párování • Degradace mRNA (protein Slicer, Ago rodina) - rostliny • Destabilizace mRNA zkrácením polyA konce • Translační represi MU N I MED mikroRNA v nádorové biologii Počet publikací miRNA 175 756 miRNA and cancer 83 053 9.12.2024 Number of publications related to miRN As and cancer accordingto Scopus o 3 E / t i i i $ i č i i i Year Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI ED MiRNA vstupují do nádorové biologie *■""" fir!** p- C * miEklwakd il habite mm * mi tí Iwatíd in «f*erge*omK regianj I- 6í 3> DJ * 8*1 L- n- n a* I!» 1:3* r Přibližně 50% známých genů pro miRNA leží ve fragilních částech oblastech chromozómů, které jsou často zmnoženy nebo ztraceny v nádorových buňkách Geny pro miR-15a a miR-16a leží v regionu 13ql4, který je často deletován u CLL Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University Calin et al, PNAS, 2004 I ED miRNA fungují jako onkogeny a supresory increased tu mo rig e n es is oncogene decreased tumorigenesis tumor suppressor miRNA tumor suppressor gene (TSG) T oncomiR Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI MED mikroRNA a nádory • Carlo Croce - Ohio State university, výzkum Burkittova lymfomu, akutních leukémií • George Calin - miRNA u CLL • 2002 PNAS - nádorově supresorová funkce miR-15 a miR-16 u CLL • 2006- první hybridizační čip pro expresi miRNA- srovnali 540 vzorků 6 typů solidních nádorů a nenádorových tkání • Významné rozdíly v expresi mezi nádory a nenádorovou tkání • Carlo Croce: H index 244, 279 482 citací • George Calin: H index 153,144 001 citací MUNI MED mikroRNA jako biomarkery v onkológii Croce 2006 • Expresní profil 6 typů solidních nádorů a párových nenádorových tkání • První práce, která ukázala významné změny v expresi miRNA • Více než 1000 citací • Od té doby stovky studií definující nádorová onemocnění na základě profilu miRNA • Známé profily ale nejsou definitivní - nové miRNA stále objevovány • Robustní výsledky u nádorů s vysokou incidencí - nádory prsu, karcinom plic, kolorektální karcinom MUNI MED miRNA jako biomarkery • Post-transkripční regulace genové exprese supresorů a onkogenů • Specifické profily v nádorové tkáni • Markery predikce, prognózy a diagnostiky • Ideální biomarkery: • Vysoká stabilita • Snadná detekce • Široký dynamický rozsah • Korelace se známými faktory MUNI MED Tkáňové miRNA • Změny v expresních profilech miRNA mnoha nádorů • Většinou pokles globální exprese miRNA ve srovnání se zdravou tkání • Porovnání expresních profilů mRNA a miRNA - u epiteliálních nádorů lepší rozlišení u miRNA • miRNA vypovídají více o charakteru onemocnění než genové exprese • Vhodnější pro molekulární klasifikaci nádorů MUNI MED Tkáňové miRNA • Snadnější identifikace • Stabilita (i z parafilmových bločků) - obrovské retrospektivní studie • Specifické asaye na RT-PCR velice citlivé jen 10-25 ng celkové RNA Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University UNI ED Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University Nana-Sinkam 2010 Anna NY Academy of Science MUNI ED mikroRNA v patogenezi nádorů Nádorová onemocnění • Vznik a vývoj několikastupňový proces • Poškození normálních buněk Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI ED Hallmarks of cancer - 44 115x citováno Hanahan a Weinberg 2000 Hallmarks of cancer - the next generation (79 063x citováno) • Deregulace energetického metabolismu • Únik před imunitním systémem • Genomová nestabilita a mutace • Nádorem vyvolaný zánět -^Emerging Hallmarks^- Deregulating cellular energetics Genome instability and mutation Avoiding immune destruction Tumor-promoting Inllammation -(^Enabling Characteristics^)- Weinberg and Hanahan, 2011 NEW DIMENSIONS (2022) (6232X CITOVÁNO) Hanahan 2022 Hallmarks of cancer and microRNA Cell cycle arrest Apoptosis Damage repair response Immune surveillance Onco-mil iR-21, miR-17-92, miR-155, etc) Cancer cell Tumor suppressive miRs (miR-15a/16-1, let-7, miR-34a, miR-29b,etc) \ Proliferation Angiogenesis Invasion Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University M M miRNA network in solid tumors miR-199t>-3p miR-130b \ miR-105 ^"-mftlSb / «<*-»»° \ / m'R-'94 n»R-139-3p .....jm342-5P miR-320 miR-222 <™R-1*> w.7, miRf**\ 5^ HR5?bl/ • Io:'7c J" m,R-^ I -r^ l^jT 1_k m,R-10b!miR.,Oa ^r.,6 m.R.210 / m,R-!25b miR-221 W-7t> >'*--'« '«-79 "'■B'9i l°,-7° m'R~'97 miR-323-5p m,R-199a-Sp_ •"*•*» miR-376c miR-1$7 •«-138 _ ii»R30b miR-34S ""R-2^ m,R.140.3p / " m,R.330-5p / miR.21j <^Tu?> \ / m'R''f ^R-323 _. m.R-328 -WW* miR.223-miR ,5°-miR-155 mR ,9, ---'-- \ __ / \ /' m,R-30d \ "«-a»:-\-miR.211 _ m,R-326 \ / / m>R-198 m,R.24 -»•*•■♦ miR-342-3p / mR.25 """"P / miR-303 I / \ / / \ / miR.23t> m,R.14l m miR.I29-5p miR-135a miR.29b miR-196a Babak Myeloma Group Vo|JnJa ^ Q |\/| |J l\l I Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MED MiRNA u mnohocetneho myelomu Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI MED MUNI MED Cirkulující miRNA Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University Cirkulující miRNA • Ve všech tělních tekutinách • Sérum, plasma, moč, sliny, mateřské mléko • Stabilní, resistentní ke štěpení, odolné vůči extrémní teplotě i pH • Stabilní i po opakovaném rozmražení • Funkce neobjasněná • Profily exprese korelují s patologickými stavy (malignity, diabetes, poškození tkání) • Biomarkery infarktu myokardu (miR-208a), sepse (miR-223) MU N I MED Cirkulující miRNA • 2008- sérové hladiny miRNA u pacientů s B-lymfomem - zvýšení miR-21 (Lawrie et al) • Mitchell - plasma -miRNA jako volné struktury • Chen - profily sérových miRNA jako markerů nádorů, diabetu a zdravých jedinců • Celkem v 11 tělních tekutinách • Nádory močového měchýře - miR-126 a 182 v moči • Nádory ústní dutiny - miR-96 a 183 ve slinách Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI MED Cirkulující miRNA • Diagnostické biomarkery • U nádorů bez markeru - renální karcinom • Vylepšení specificity a sensitivity testů • Molekulární klasifikace nádorů • Minimálně invazivní marker • Hladina miR-375 a miR-141 lze identifikovat rizikové pacienty s karcinomem prostaty Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI MED Cirkulující miRNA -vznik Pasivní uvolnění z poškozených, nekrotických nebo apoptotických buněk Aktivní sekrece cestou buněčných vezikul Vezikuly z kultivovaných buněk nebo periferní krve obsahují miRNA Transportní mechanismu pro doručení miRNA Cirkulující miRNA- stabilita • Chráněny zabalením do mikrovezikul • Vazbou na jiné proteiny • Modifikace • Možná kombinace všech ale zatím neprokázáno Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI MED Exozomy • Extracelulární váčky o velikosti 30-100 nm • Vylučovány všemi buněčnými typy • Nachází se ve všech tělních tekutinách • Obsah: DNA, RNA, proteiny, lipidy • Role v mezibuněčné komunikaci • Aktivní sekrece z buněk • Mění genovou expresi, signalizaci v buňkách • Udržují resistenci k chemoterapii Podporují tumorigenezi - předávání miRNA Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicíně, Masaryk University www.izon.com/qev MUN i MED miRNA jako terapeutické cíle mikroRNA jako terapeutické cíle • Významně pozměněná exprese- nádor-zdravá tkáň • Funkce jako supresor nebo onkogen • Terapeutické cíle? • miRNA- schopnost regulovat desítky až stovky genů v rámci jedné signalizační sítě -účinný regulátor fyziologických procesů ale i maligní transformace MU N I MED mikroRNA jako terapeutické cíle • Inhibiční strategie • Substituční strategie Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI ED Inhibiční strategie • Nízkomolekulární inhibitory ribonukleáz nebo proteinů zapojených do biogeneze a funkce miRNA (inhibice citlivější u nádorové buňky) • Specifická skupina antagonistů (anti-miR)- tlumení exprese miRNA v nádoru s patologickou aktivací Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI MED Farmaceutické společnosti zabývající se miRNA • Santaris Pharma- Miravirsen • Regulus Therapeutics • Mirna Therapeutics • MIRagen Therapeutics Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI ED Miravirsen • Úspěšné ukončení fáze II klinického testování • Léčba hepatitídy C • LNA-antimiR cílící miR-122, specifická pro jaterní buňky a nezbytná pro replikaci viru • Ovlivňuje hostitele ale ne virus - nízká pravděpodobnost vzniku resistence Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI MED Substituční strategie • U nádorů globální snížení miRNA - zaměření na miRNA se sníženou expresí v nádoru • miRNA mimics - dvouřetězcové oligonukleotidy- stejná sekvence s endogenní miRNA -regulace stejného souboru genů • Chemické modifikace ke zlepšení farmakokinetických vlastností • Modifikace do passanger řetězce - neovlivní se regulační potenciál vedoucího řetězce • Nakloňovat prekurzor do adenovirového vektoru MUNI MED Transportní systémy pro miRNA • Nutné zajistit stabilitu a specificitu oligonukleotidů při podání • Předpoklad nežádoucích účinků- hepatotoxicita, imunitní odpověď, nespecifická regulace exprese necílových genů • Virová strategie • Nevirová strategie - chemické modifikace, liposomy, biopolymery, nanočástice... MU N I MED Metody detekce miRNA Identifikace nových miRNA • Přímá genetika - analýza mutantních genů • Klonování miRNA- knihovny cDNA, sekvenování • Sekvenování nové generace - krátké sekvence • Bioinformatika - doplňující metoda - predikce nových miRNA • miRscan • miRank MUNI MED Identifikace cílových genů miRNA • Vazebná místa pro miRNA v 3' UTR mRNA • Krátká oblast (6-8 nt) v 5' konci maturovaných miRNA je klíčová pro interakci mRNA-miRNA • Krátká délka párování - spousta falešně pozitivních výsledků • TargetScan • miRAnda • PicTar MU N I MED Databáze miRNA a jejich cílů • MiRBase microrna.sanger.ac.uk • TarBase diana.cslab.ece.nuta.gr/tarbase • miRWalk www.ma.uni-heidelberg.de • miRecords mirecords.biolead.org • 21 264 miRNA - release 19 (srpen 2012) MUNI MED Metody detekce miRNA • Northern blot • In situ hybridizace • qRT-PCR • Microarrays - profilování miRNA • NGS MUNI MED RNA interference Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI ED RNA interference • 1990- Jorgensen - petúnie - změna barvy zvýšením hladiny enzymu pro barvu • Výsledek: snížení hladiny jak endogenního tak vloženého genu • U živočichů- Cornell university C.elegans 1995 • 1998- Fire, Mello RNA interference - současné podávání sense i antisense RNA aditivní efekt- nutné použít dsRNA • 2006 Nobelova cena za fyziologii a medicínu Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI MED RNA interference post-transkripční utišování genů (gene silencing) dsRNAje rozštípána na 21-23 nt fragmenty • small interfering RNA • mikroRNA • enzymem Dicer siRNAs nebo miRNA je inkorporována do „RNA-induced silencing complex" (RISC) Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI MED RNA interference 0 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2006 "for their discovery of RNA interference - gene silencing by double-stranded RNA" r Photo 1 L. CiC«ro/St»nford Andrew Z. Fire 200 nt • Intergenové, intronové,... • Většinou v jádře • Transkripce RNA polymerázou II (III) • Post-transkripční modifikace • Nepřítomnost otevřených čtecích rámců (ORF) • Tkáňově specifická exprese • Regulace genové exprese Mercer, 2009 Derrien, 2012 MUNI MED LncRNA u nádorů • Účast na mnoha biologických procesech, včetně tumorigeneze • Změny exprese u různých nádorů • Některé specifické pro daný typ nádoru - PCA3 u karcinomu prostaty Isin, 2015 Zhou, 2015 Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI MED Molekulární podstata funkce IncRNA • Aktivace transkripce genů • Represe transkripce genů • Modifikace funkce chromatinu a histonů Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University Mercer, 2009 Derrien, 2012 MUNI ED LncRNA v nádorech • Účast v mnoha procesech včetně tumorigeneze • Změny exprese u různých nádorů • Některé specifické pro daný typ nádoru • PCA3 u karcinomu prostaty • Onkogeny - HOTAIR vysoká exprese v nádorech prsu • Vznik metastáz a prognóza - HOTAIR • Supresory - MEG3 - stimuluje transaktivaci p53 Mercer, 2009 Derrien, 2012 MUM I MED lincRNA • Délka 100-10 000 nt • Lokalizace mezi geny • Vysoký stupeň evoluční konzervace • Více než 3000 lidských lincRNA • Funkce: genomový imprinting, vývoj, tumorigeneze • Prognostické a terapeutické markery, cílená terapie? • „miRNA houby" -> redukce hladiny miRNA Rinn et al., 2007 Guttman et al., 2009 Gupta et al., 2010 MU N I MED Dlouhé intronické ncRNA • Lokalizace v intronech • Vysoký stupeň evoluční konzervace • Regulace genové exprese • Tumorigeneze Louro et alv 2008 Rearick et alv 2011 Tahira et alv 2011 Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI MED Další typy ncRNA • Stelomerami asociované ncRNA • Délka 100 bp-9kb • Lokalizace genů v telomerických oblastech • Regulace telomerázové aktivity • Eukaryontní organismy včetně člověka • Dlouhé ncRNA s duální funkcí • Regulační funkce + kódování proteinů Isken et alv 2009 Schoeftner et alv 2008 Ulvelinget alv 2011 Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI MED Take home message • Nekódující molekuly RNA - zajímavý typ molekul • Účastní se fyziologických i patologických dějů v buňce • Mohou se vyskytovat jako cirkulující formy v periferní krvi • Velký potenciál jako markery nemocí • Terapeutické targety? Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University MUNI MED MUNI MED Děkuji za pozornost Babak Myeloma Group Department of Pathophysiology Faculty of Medicine, Masaryk University