BACKGROUND: The first systematic study of small non-coding RNAs (sRNA, ncRNA) in Streptomyces is presented. Except for a few exceptions, the Streptomyces sRNAs, as well as the sRNAs in other genera of the Actinomyces group, have remained unstudied. This study was based on sequence conservation in intergenic regions of Streptomyces, localization of transcription termination factors, and genomic arrangement of genes flanking the predicted sRNAs. RESULTS: Thirty-two potential sRNAs in Streptomyces were predicted. Of these, expression of 20 was detected by microarrays and RT-PCR. The prediction was validated by a structure based computational approach. Two predicted sRNAs were found to be terminated by transcription termination factors different from the Rho-independent terminators. One predicted sRNA was identified computationally with high probability as a Streptomyces 6S RNA. Out of the 32 predicted sRNAs, 24 were found to be structurally dissimilar from known sRNAs. CONCLUSION: Streptomyces is the largest genus of Actinomyces, whose sRNAs have not been studied. The Actinomyces is a group of bacterial species with unique genomes and phenotypes. Therefore, in Actinomyces, new unique bacterial sRNAs may be identified. The sequence and structural dissimilarity of the predicted Streptomyces sRNAs demonstrated by this study serve as the first evidence of the uniqueness of Actinomyces sRNAs.

• MeSH
• algoritmy MeSH
• bakteriální RNA genetika   chemie   MeSH
• druhová specificita MeSH
• financování organizované MeSH
• genom bakteriální MeSH
• intergenová DNA MeSH
• konformace nukleové kyseliny MeSH
• molekulární modely MeSH
• nekódující RNA genetika   chemie   MeSH
• polymerázová řetězová reakce s reverzní transkripcí MeSH
• sekvence nukleotidů MeSH
• sekvenční analýza hybridizací s uspořádaným souborem oligonukleotidů MeSH
• Streptomyces coelicolor genetika   MeSH
• Streptomyces genetika   MeSH
• terminátorové oblasti (genetika) MeSH
• výpočetní biologie MeSH

Celogenomové sekvenační analýzy odhalily, že převážná část lidského genomu je transkribována, a identifikovaly tisíce protein nekódujících transkriptů. Nekódující RNA (ncRNA) se dělí na dvě hlavní skupiny: malé a dlouhé ncRNA. Tento přehledový článek je zaměřen na ncRNA s regulační funkcí, a to především na mikroRNA a dlouhé ncRNA. Tyto ncRNA regulují genovou expresi na transkripční a posttranskripční úrovni. V tomto kontextu ncRNA zasahují do regulace většiny buněčných procesů a jejich deregulace má vážné dopady na fenotyp. Již stovky studií prokázaly zapojení ncRNA do patogeneze mnoha onemocnění, od metabolických poruch přes onemocnění orgánových systémů až po různé typy nádorů. Z klinického hlediska patří ncRNA do nové generace diagnostických a prognostických biomarkerů s velkým potenciálem. Vzhledem k vysoké tkáňové specifciitě a schopnosti regulovat více genů často v rámci jedné signální dráhy představují ncRNA i atraktivní terapeutické cíle. Narůstající poznatky o širokém spektru působení ncRNA ukazují na klíčovou roli těchto transkriptů v regulaci exprese. Řada aspektů z biologie ncRNA ještě není objasněna a jejich pochopení nám poskytne nový pohled na komplexnost regulační sítě.

Whole-genome sequencing analyses revealed that the majority of the human genome is transcribed and identified thousands of protein non-coding transcripts. Non-coding RNAs (ncRNAs) are divided into two main groups: small and long ncRNAs. This review is focused on the regulatory ncRNAs mainly on microRNAs and long ncRNAs. These ncRNAs regulate gene expression at the transcriptional and post-transcriptional levels. In this context, ncRNAs are involved in the regulation of most cellular processes and their deregulation has serious impacts on the phenotype. Hundreds of studies have implicated ncRNAs in the pathogenesis of many diseases ranging from metabolic disorders to diseases of organ systems as well as various types of cancers. Clinically, ncRNAs belong to a new generation of diagnostic and prognostic biomarkers with a great potential. Due to high tissue specificity and ability to regulate multiple genes often within one signaling pathway, ncRNAs represent attractive therapeutic targets. Increasing knowledge about a wide spectrum of ncRNA actions demonstrate a pivotal role of these transcripts in expression regulation. Many aspects of the ncRNA biology are still unclear and their understanding will provide us a new perspective on the complexity of the regulatory network.

• MeSH
• lidé MeSH
• malá interferující RNA MeSH
• malá nekódující RNA MeSH
• mikro RNA MeSH
• nekódující RNA * MeSH
• regulace genové exprese * genetika   MeSH
• RNA dlouhá nekódující * MeSH
• transkriptom genetika   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH
• přehledy MeSH

Non-coding RNAs (ncRNAs) are regulatory molecules encoded in the intergenic or intragenic regions of the genome. In prokaryotes, biocomputational identification of homologs of known ncRNAs in other species often fails due to weakly evolutionarily conserved sequences, structures, synteny and genome localization, except in the case of evolutionarily closely related species. To eliminate results from weak conservation, we focused on RNA structure, which is the most conserved ncRNA property. Analysis of the structure of one of the few well-studied bacterial ncRNAs, 6S RNA, demonstrated that unlike optimal and consensus structures, suboptimal structures are capable of capturing RNA homology even in divergent bacterial species. A computational procedure for the identification of homologous ncRNAs using suboptimal structures was created. The suggested procedure was applied to strongly divergent bacterial species and was capable of identifying homologous ncRNAs.

• MeSH
• bakteriální RNA chemie   MeSH
• konformace nukleové kyseliny MeSH
• molekulární sekvence - údaje MeSH
• Mycobacterium genetika   MeSH
• nekódující RNA chemie   MeSH
• sekvence nukleotidů MeSH
• sekvenční homologie nukleových kyselin MeSH
• Streptomyces genetika   MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

Východiska: Prognóza pacientů s karcinomem kolorekta (colorectal cancer – CRC) závisí především na rozsahu onemocnění v době diagnózy, proto je brzký záchyt jedním z hlavních předpokladů úspěšné léčby. Současný výzkum ukazuje, že exozomální dlouhé nekódující RNA (lncRNA) jsou spojeny s rozvojem nádorových onemocnění. Jelikož jsou lncRNA často tkáňově specifické, jejich kvantifikace v exozomech se nabízí jako neinvazivní metoda pro včasnou detekci CRC. V naší práci jsme se zaměřili na optimalizaci protokolu pro analýzu exozomálních lncRNA z krevního séra pacientů s CRC jako potenciálních diagnostických biomarkerů. Materiál a metody: Exozomy byly izolovány pomocí gelové chromatografie ze 150 μl séra pacientů s CRC a zdravých dárců. Jejich kvalita a kvantita byla potvrzena elektronovou mikroskopií a analýzou dynamického rozptylu světla (dynamic light scattering – DLS) a proteinové markery byly detekovány metodou Western blot. Po izolaci RNA byly ze vzorků připraveny cDNA knihovny, které byly sekvenovány pomocí NextSeq 550. Výsledky: Úspěšně jsme izolovali exozomy a ověřili jsme jejich vlastnosti několika různými metodami. Knihovny byly připraveny ze všech vzorků i přes velmi nízký objem výchozího materiálu. Sekvenační data potvrzují přítomnost protein kódující (50 %) i nekódující RNA, kterou tvoří především lncRNA (28,2 %), pseudogeny (15,2 %) a další typy RNA (6,5 %). Výsledky dále ukázaly významně změněné hladiny některých lncRNA, na základě jejichž exprese bylo možné odlišit vzorky od pacientů s CRC od vzorků zdravých kontrol. Pomocí analýzy obohacení genové sady (gene set enrichment analysis – GSEA) jsme pozorovali významně obohacené třídy genů, které souvisejí s opravami DNA nebo regulací buněčného cyklu. Závěr: Naše pilotní data naznačují, že lncRNA představují významnou část RNA přítomné v exozomech a jejich rozdílné hladiny mají schopnost odlišit CRC pacienty od zdravých kontrol. Analýza obohacených genů zároveň prokázala významné zastoupení lncRNA podílejících se na regulaci buněčného cyklu a oprav DNA, což naznačuje jejich možné zapojení do procesů kancerogeneze. Výsledky je však třeba ověřit na větším souboru pacientů.

Background: The prognosis of patients with colorectal cancer (CRC) depends mainly on the extent of the disease at the time of diagnosis; therefore, early detection is one of the main prerequisites for successful treatment. Current research shows that exosomal long non-coding RNAs (lncRNAs) are associated with cancer development. As lncRNAs are often tissue specific, their quantification in exosomes is proposed as a non-invasive method for early detection of CRC. In this study, we aimed to optimize a protocol for analyzing exosomal lncRNAs from blood serum of CRC patients as potential diagnostic biomarkers. Material and methods: Exosomes were isolated by gel chromatography from 150 μl of serum of CRC patients and healthy donors. Their quality and quantity were confirmed by electron microscopy and dynamic light scattering (DLS) analysis; protein markers were detected by Western blot. After RNA isolation, cDNA libraries were prepared and sequenced using NextSeq 550. Results: We successfully isolated exosomes and verified them by several methods. Libraries were prepared from all samples despite very low volume of starting material. The sequencing data confirmed the presence of both protein-coding (50%) and non-coding RNAs, which consisted mainly of lncRNAs (28.2%), pseudogenes (15.2%) and other RNA types (6.5%). The results also showed significantly altered levels of some lncRNAs that could distinguish samples from CRC patients and healthy controls. Using gene set enrichment analysis (GSEA), we observed significantly enriched classes of genes related to DNA repair or cell cycle regulation. Conclusion: Our preliminary data suggest that lncRNAs represent a significant fraction of the RNA present in exosomes and that their distinct levels can separate CRC patients from healthy controls. The analysis of enriched genes also showed a significant representation of lncRNAs involved in cell cycle regulation and DNA repair, suggesting their possible involvement in cancerogenesis. However, the results need to be verified in a larger cohort of patients.

• MeSH
• exozom analýza   krev   MeSH
• exprese genu MeSH
• klinická studie jako téma MeSH
• kolorektální nádory * diagnóza   MeSH
• lidé MeSH
• nádorové biomarkery * MeSH
• RNA dlouhá nekódující analýza   krev   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

The oocyte-to-embryo transition (OET) transforms a differentiated gamete into pluripotent blastomeres. The accompanying maternal-zygotic RNA exchange involves remodeling of the long non-coding RNA (lncRNA) pool. Here, we used next generation sequencing and de novo transcript assembly to define the core population of 1,600 lncRNAs expressed during the OET (lncRNAs). Relative to mRNAs, OET lncRNAs were less expressed and had shorter transcripts, mainly due to fewer exons and shorter 5' terminal exons. Approximately half of OET lncRNA promoters originated in retrotransposons suggesting their recent emergence. Except for a small group of ubiquitous lncRNAs, maternal and zygotic lncRNAs formed two distinct populations. The bulk of maternal lncRNAs was degraded before the zygotic genome activation. Interestingly, maternal lncRNAs seemed to undergo cytoplasmic polyadenylation observed for dormant mRNAs. We also identified lncRNAs giving rise to trans-acting short interfering RNAs, which represent a novel lncRNA category. Altogether, we defined the core OET lncRNA transcriptome and characterized its remodeling during early development. Our results are consistent with the notion that rapidly evolving lncRNAs constitute signatures of cells-of-origin while a minority plays an active role in control of gene expression across OET. Our data presented here provide an excellent source for further OET lncRNA studies.

• MeSH
• blastomery metabolismus   MeSH
• embryo savčí metabolismus   MeSH
• myši MeSH
• oocyty metabolismus   MeSH
• RNA dlouhá nekódující genetika   metabolismus   MeSH
• sekvenční analýza RNA MeSH
• stanovení celkové genové exprese MeSH
• vysoce účinné nukleotidové sekvenování MeSH
• vývojová regulace genové exprese * MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• myši MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH

In this review I focus on the role of splicing in long non-coding RNA (lncRNA) life. First, I summarize differences between the splicing efficiency of protein-coding genes and lncRNAs and discuss why non-coding RNAs are spliced less efficiently. In the second half of the review, I speculate why splice sites are the most conserved sequences in lncRNAs and what additional roles could splicing play in lncRNA metabolism. I discuss the hypothesis that the splicing machinery can, besides its dominant role in intron removal and exon joining, protect cells from undesired transcripts.

• MeSH
• RNA dlouhá nekódující * genetika   MeSH
• sestřih RNA MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH
• přehledy MeSH

• MeSH
• bakteriofágy MeSH
• DNA analýza   MeSH
• genetický kód MeSH
• vazebná místa MeSH

For the many years, the central dogma of molecular biology has been that RNA functions mainly as an informational intermediate between a DNA sequence and its encoded protein. But one of the great surprises of modern biology was the discovery that protein-coding genes represent less than 2% of the total genome sequence, and subsequently the fact that at least 90% of the human genome is actively transcribed. Thus, the human transcriptome was found to be more complex than a collection of protein-coding genes and their splice variants. Although initially argued to be spurious transcriptional noise or accumulated evolutionary debris arising from the early assembly of genes and/or the insertion of mobile genetic elements, recent evidence suggests that the non-coding RNAs (ncRNAs) may play major biological roles in cellular development, physiology and pathologies. NcRNAs could be grouped into two major classes based on the transcript size; small ncRNAs and long ncRNAs. Each of these classes can be further divided, whereas novel subclasses are still being discovered and characterized. Although, in the last years, small ncRNAs called microRNAs were studied most frequently with more than ten thousand hits at PubMed database, recently, evidence has begun to accumulate describing the molecular mechanisms by which a wide range of novel RNA species function, providing insight into their functional roles in cellular biology and in human disease. In this review, we summarize newly discovered classes of ncRNAs, and highlight their functioning in cancer biology and potential usage as biomarkers or therapeutic targets.

• MeSH
• lidé MeSH
• nádory genetika   MeSH
• nekódující RNA genetika   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH
• přehledy MeSH

Východiska: Dlouhé nekódující RNA (long non-coding RNA – lncRNA) jsou RNA molekuly o délce větší než 200 nukleotidů, které ovlivňují řadu fyziologických funkcí a mají významnou regulační roli v buňkách. Jejich hladiny jsou často změněny u různých malignit, a představují tak slibný biomarker pro diagnostiku, prognózu nebo rekurenci nádorových onemocnění. Díky důležitosti těchto molekul výrazně roste i počet publikací na toto téma. Mezi nejčastěji studované lncRNA patří např. HOTAIR, MALAT1 a PCA3. Cíl: V současné době jsou vyvíjeny různé metody pro analýzu či detekci lncRNA, obvykle založené na optických metodách pro detekci mediátorové RNA (mRNA), např. polymerázová řetězová reakce s reverzní transkripcí, fl uorescenční in situ hybridizace nebo sekvenování nové generace. Je však potřeba dbát na rozdíly ve struktuře mRNA a lncRNA. V této práci popisujeme nejenom standardní metody, ale i nové přístupy pro detekci lncRNA zahrnující např. chemiluminescenční a elektrochemické techniky. Závěr: I navzdory pokrokům a velkému množství publikovaných prací existuje pouze jeden schválený diagnostický test založený na detekci lncRNA, a to PCA3 test pro diagnostiku karcinomu prostaty analýzou moči. Ostatní jsou v současnosti pouze ve fázi vývoje a bude potřeba je validovat. Dia gnostika založená na lncRNA i tak skýtá obrovský potenciál, a je proto velmi pravděpodobné, že se v blízké době objeví další diagnostické testy cílící na jiné typy lncRNA.

Background: Long non-coding RNAs (lncRNA) are more than 200-nucleotide-long RNA molecules that affect multiple physiologic phenomena and have important regulatory functions in cells. Their levels are often altered in various malignancies, thus they represent a potential biomarker for the diagnostics, prognosis or recurrence of cancer. Their importance has recently led to an enormous increase in a number of publications on the subject. The most frequently studied lncRNAs are HOTAIR, MALAT1 and PCA3. Aim: Numerous methods are currently being developed for the analysis or detection of lncRNA. They are mostly based on optical methods used for the detection of messenger RNAs, including polymerase chain reaction with reverse transcription, fluorescence in situ hybridisation or next-generation sequencing, but caution must be taken due to their structural differences. Here, we describe not only standard but also novel techniques for lncRNA detection, including chemiluminescent and electrochemical techniques. Conclusion: Despite the great progress and plethora of papers on this topic, there is only one single approved lncRNA-based diagnostic test, a PCA3 test for the diagnosis of prostate cancer from the patient’s urine. All other tests are only in their research phase and need to be validated. Nevertheless, lncRNA diagnostics offer enormous potential and thus it is highly probable that other diagnostic tests on different lncRNA types will soon appear.

• MeSH
• biosenzitivní techniky metody   MeSH
• karcinogeneze MeSH
• lidé MeSH
• nádorové biomarkery * MeSH
• RNA dlouhá nekódující * analýza   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH
• přehledy MeSH

The complete nucleotide sequence (1448 nucleotides) of RNA 2 of a Czechoslovakian isolate TpM-34 of red clover necrotic mosaic virus (RCNMV-TpM-34) has been determined. The sequence contained one major open reading frame (ORF) with the potential to encode a protein of 326 amino acids (Mr 35755), designated P2. The nucleotide sequence of RNA 2 of RCNMV-TpM-34 and the previously published sequence of RNA 2 of an Australian isolate of the virus (RCNMV-Aus) were 83% identical and there was 80% amino acid sequence identity between the P2 proteins of these isolates. However the N-terminal two-thirds of the P2 proteins shared a higher degree of similarity than the C-terminal regions which were predicted to have a more flexible structure. An ORF in the 3' portion of RNA 2 of RCNMV-Aus, which could encode a protein of Mr 5000, was not present in RNA 2 of RCNMV-TpM-34. RNAs 1 and 2 of RCNMV-TpM-34 and RCNMV-Aus are bilaterally compatible.

• MeSH
• konformace proteinů MeSH
• molekulární sekvence - údaje MeSH
• otevřené čtecí rámce MeSH
• RNA virová genetika   MeSH
• sekvence aminokyselin MeSH
• sekvence nukleotidů MeSH
• sekvenční homologie nukleových kyselin MeSH
• virové proteiny genetika   MeSH
• viry mozaiky genetika   izolace a purifikace   MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH
• srovnávací studie MeSH
• Geografické názvy
• Československo MeSH