micro RNA
Dotaz
Zobrazit nápovědu
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.
RNA interference (RNAi) is a natural mechanism that inhibits gene expression at the stage of translation or by blocking the transcription of specific genes. RNAi targets include RNA from viruses and transposons which could contribute to innate immune response. RNAi plays a key role in regulating genom development and its maintenance. Small interfering RNA (siRNA) and micro RNA (miRNA) are a key to the RNAi process. Their nucleotide sequences are complementary to the target mRNA strand. The selective effect of RNAi on gene expression makes it a valuable research tool, both in cell culture and in living organisms, because synthetic dsRNA introduced into cells can induce suppression of specific genes of interest. RNAi may also be used for large-scale screenings that systematically silence expression of genes in the cell, which can help identify the components necessary for a particular cell process. To develop an effective gene-silencing procedure, several approaches to the long-term introduction of RNA into cells have been tested. RNA silencing seems to be a promising tool in biotechnology, pharmacology and medicine.
The sampling procedure is a crucial step in every kind of experiment. This is also true in gene expression profiling experiments, where high quality and sufficient quantity of extracted RNA plays a significant role in the experimental outcome. We have compared five different RNA extraction protocols from peripheral blood/PBMCs with the aim to define the most suitable method for the miRNA expression profiling experiments. Convincing results in terms of highest quantity and quality were obtained by the TRIzol-chloroform extraction method. The total RNA obtained using this method contained the highest portion of good-quality miRNA molecules, which was also confirmed by gene-specific real-time PCR experiments.
- MeSH
- lidé MeSH
- mikro RNA genetika metabolismus MeSH
- molekulární biologie metody MeSH
- regulace genové exprese MeSH
- reprodukovatelnost výsledků MeSH
- stanovení celkové genové exprese * MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- validační studie MeSH
Východiska: V současné době dosahuje efektivita radioterapie u nádorů rekta přijatelné úrovně pouze u malého počtu pacientů (mají kompletní klinickou odpověď), což je spojeno se vznikem radiorezistence maligních buněk. Komplexní studie, která integruje různé epigenetické parametry, by vysvětlila řadu molekulárních mechanizmů radiorezistence rektálních nádorových buněk a identifikovala seznam nových biomarkerů. V posledním desetiletí byla pomocí vysoce výkonného sekvenování prokázána existence regulační sítě kompetitivně interagujících RNA, skládající se z dlouhých nekódujících RNA, mikroRNA a mRNA. Cíl: Cílem studie bylo analyzovat rysy fungování regulační sítě kompetitivně interagujících RNA u pacientů s karcinomem rekta, kteří jsou radiorezistentní a citliví na radioterapii. Materiál a metody: Studie byla provedena na 500 pacientech s diagnózou karcinomu rekta. Radioterapie byla prováděna na lineárním urychlovači částic Novalis TX podle standardního protokolu (jednorázová fokální dávka 2,4 Gy, celková fokální dávka 54,0 Gy). Preparáty celkové RNA byly izolovány z párových bioptických fragmentů podmíněně normálních a nádorových tkání rekta (získaných videokolonoskopií). Relativní množství transkriptů mRNA, microRNA a lncRNA bylo hodnoceno metodou RT-qPCR. Bioinformatická analýza byla použita ke stanovení pravděpodobnosti potenciálních interakcí mezi zkoumanou mRNA, mikroRNA a lncRNA. Ukázalo se, že účinnost radioterapie závisí na úrovni exprese mikroRNA (miRNA-195-5p; miRNA-4257; miRNA-5187-5p; miRNA-149-5p; miRNA-138 -1-3p; miRNA-6798-5p; miRNA-6819-5p; miRNA-4728-5p; miRNA-1249-5p; miRNA-557; miRNA-1273h-5p; miRNA-6737-5p; miRNA-6808-5p; miRNA-3202; miRNA-5195-3p; miRNA-130b-3p) a lncRNA (XIST, HELLPAR, NEAT1 HELLPAR, NEAT1, AC008124.1, LINC01089, LINC01547 a VASH1-AS1), které regulují systém opravy DNA (H2AX a RBBP8) a apoptózu (BCL2). Závěr: Komplexní studium vlastností regulační sítě kompetitivně interagujících RNA a účinnosti radioterapie u nádorů rekta umožnilo stanovit mechanizmy vzniku radiorezistence a její prediktory.
Background: Currently, rectal tumors radiotherapy effectiveness reaches an acceptable level only in a small number of patients (they have a complete clinical response), which is associated with the formation of malignant cells radioresistance. A comprehensive study that integrates various epigenetic parameters would explain a number of molecular mechanisms of rectal tumor cells radioresistance and identify new biomarkers. In the last decade, using high-throughput sequencing, the competitively interacting RNAs regulatory network (long non-coding RNAs, miRNAs and mRNAs) has been shown. Purpose: The aim of the study was to analyze the features of competitively interacting RNAs regulatory network functioning in patients with rectal cancer who are radioresistant and sensitive to radiotherapy. The study was performed on 500 patients with diagnosed rectal cancer. Radiotherapy was performed on a Novalis TX linear particle accelerator according to the standard protocol (single focal dose 2.4 Gy, total focal dose 54.0 Gy). Total RNA preparations were isolated from paired biopsy fragments of tumor and non-tumor tissues of the rectum (obtained by video-colonoscopy). The relative abundance of mRNA, miRNA and lncRNA transcripts was assessed by the RT-qPCR method. Using bioinformatic analysis, the probability of potential interactions between the investigated mRNA, miRNA and lncRNA was determined. It has been shown that the effectiveness of radiotherapy depends on the level of miRNA (miRNA-195-5p; miRNA-4257; miRNA-5187-5p; miRNA-149-5p; miRNA-138 -1-3p; miRNA-6798-5p; miRNA-6819-5p; miRNA-4728-5p; miRNA-1249-5p; miRNA-557; miRNA-1273h-5p; miRNA-6737-5p; miRNA-6808-5p; miRNA-3202; miRNA-5195-3p; miRNA-130b-3p) and lncRNA (XIST, HELLPAR, NEAT1, AC008124. 1, LINC01089, LINC01547, and VASH1-AS1) expression, which regulate the DNA repair system (H2AX, RBBP8) and apoptosis (BCL2). Conclusion: A comprehensive study of competitively interacting RNAs regulatory network and radiotherapy effectiveness of rectal tumors made it possible to establish the mechanisms of radioresistance formation and its biomarkers.
Závěrečná zpráva o řešení grantu Interní grantové agentury MZ ČR
1 svazek : ilustrace, tabulky ; 30 cm
Identifikace disproporcionálně exprimovaných miRNA v periferních krevních buňkách a ve svalových buňkách u pacientů s polymyozitidou a dermatomyozitidou za účelem zjištění jejich podílu na patogenezi onemocnění. Využití kvantitativního stanovení abnormálně produkovaných miRNA k hodnocení onemocnění, jeho aktivity a prognózy.; Identification of disproportionally expressed miRNAs in peripheral blood and muscle cells in patients suffering from polymyositis and dermatomyositis; investigation of their role in pathogenesis of the disease. Usage of quantitative measurements of abnormally expressed miRNAs as markers for evaluation of disease activity and prognosis.
- MeSH
- časná diagnóza MeSH
- diagnostické techniky molekulární MeSH
- genetická predispozice k nemoci MeSH
- interpretace statistických dat MeSH
- kvantitativní polymerázová řetězová reakce MeSH
- mikro RNA analýza MeSH
- mikročipová analýza MeSH
- myozitida diagnóza genetika MeSH
- regulace genové exprese MeSH
- Konspekt
- Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
- NLK Obory
- biologie
- revmatologie
- NLK Publikační typ
- závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR
V současné době existuje po celém světě velké množství pacientů s diagnostikovanými genetickými chorobami. Proto jsou moderní terapeutické metody zaměřené na hledání nových farmaceutických produktů, které budou schopny působit na genové úrovni, respektive na úrovni nukleotidů samotných. RNA interference je evolučně konzervovaný proces založený na existenci dvouřetězcových RNA – interferujících RNA. Mezi nejdůležitější doposud objevené interferující RNA patří mikro RNA (miRNA) a malé interferující RNA (siRNA). Krátké (19–25bp) nekódující dvouřetězcové RNA kontrolují správný průběh buněčného vývoje, vznik heterochromatinu a stabilitu genomu u eukaryot. Na základě komplementarity bází jsou interferující RNA schopné umlčovat jim příbuzné geny, díky čemuž je možné objasnit funkce některých genů a metabolických drah. Kromě toho jsou tyto molekuly považovány za nové diagnostické a terapeutické cíle zejména při léčbě genetických chorob, které mohou být způsobeny nukleotidovými inzercemi, delecemi a translokacemi.
Since many people all around the world are suffering from genetic disorders, modern therapeutic approaches are focused on the search of new pharmaceutical products. These products will be able to act on the gene level, more accurately on the nucleotide sequences themselves. RNA interference (RNAi) is an evolutionary conserved process that is caused by double stranded RNA (dsRNA). MicroRNA (miRNA) and small interfering RNA (siRNA) are the most important dsRNAs, which have been identified so far. Short (19-25bp) non-coding dsRNAs are responsible for regulation of cellular development, heterochromatin formation and genomic stability in eukaryotes. Most importantly they are able to silence cognate genes. Therefore, they can provide new insights into the gene function and pathway analysis. Furthermore, they are believed to be new potential targets for diagnosis and therapeutics, especially for the treatment of genetic disorders, which can be caused by nucleotides insertions, deletions and translocations.
- Klíčová slova
- systémová autoimunitní onemocnění, micro RNA, epigenetické modifikace,
- MeSH
- autoimunitní nemoci etiologie genetika imunologie MeSH
- epigeneze genetická MeSH
- fosfohydroláza PTEN genetika imunologie MeSH
- geny TcR genetika imunologie MeSH
- imunitní systém - jevy genetika imunologie MeSH
- interferon typ I genetika imunologie MeSH
- lidé MeSH
- RNA interference imunologie MeSH
- TNF-alfa genetika imunologie MeSH
- tyrosinfosfatasa nereceptorového typu 22 genetika imunologie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
Závěrečná zpráva o řešení grantu Interní grantové agentury MZ ČR
44 l., 132 l. příl. : il., tab. ; 30 cm
MikroRNA a malé interferující RNA (siRNA) působí jako sekvenčně specifické modulátory genové exprese. Regulace exprese genů prostřednictvím malých RNA, nazývaná jako RNA interference, má zásadní význam pro vznik i vlastnosti nádorů. Malé RNA jsou u mnohatypů nádorů aberantně exprimovány a každá nádorová tkáň vykazuje specifický expresní profil mikroRNA. Klasifikace a predikce chování nádorů založená na analýze mikroRNA se stává velmi efektivním nástrojem v onkologické diagnostice. Projekt se zabývá analýzou mikroRNA (tzv. miRNomu) u pacientů s chronickou lymfatickou leukémií a dalšími malignitami a využitím siRNA pro specifickou inhibici exprese významných genů aberantně exprimovaných v nádorových buňkách. Sledování exprese mikroRNA v nádorových buňkách a korelace výsledků s klinickými daty a ostatními prognostickými markery umožní zpřesnění diagnózy a prognózy nádorových onemocnění i zvýšení efektivity terapie z lékařského i ekonomického hlediska.; MicroRNAs and small interfering RNAs (siRNA) function as sequence-specific modulators of a gene expression. Regulation of the gene expression using small RNAs, called RNA interference, has a crucial role in tumor formation and properties. Small RNAs areaberrantly expressed in many tumors and each cancerous tissue exhibits a specific miRNA expression profile. Classification and prediction of tumor behavior based on miRNA analysis become an effective instrument in oncological diagnostics. The project will include miRNA analysis (so called miRNome) in patients with chronic lymphocytic leukemia and other tumors and use of siRNA molecules for specific inhibition of the expression of important genes aberrantly expressed in cancer cells. Evaluation of miRNAexpression profiles in tumor cells and correlation of results with clinical data and other prognostic markers enables to specify cancer diagnosis and prognosis and improve therapy effectivity from both medical and economical aspects.
- MeSH
- genetická terapie MeSH
- leukemie diagnóza terapie MeSH
- malá interferující RNA MeSH
- mikro RNA MeSH
- mikročipová analýza MeSH
- polymerázová řetězová reakce MeSH
- regulace genové exprese MeSH
- RNA interference MeSH
- Konspekt
- Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
- NLK Obory
- hematologie a transfuzní lékařství
- onkologie
- NLK Publikační typ
- závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR