Although the existence of small molecules of RNA that do not encode any amino acid chain has been proven two decades ago, their significance and extensive effect on cellular processes is still amazing. Many new studies fo-cused on finding new non-coding RNAs and the clarifica-tion of their functions in the organism are continuously published. This paper summarizes the current knowledge of small non-coding RNAs and their functions, both in prokaryotic and eukaryotic organisms.

• MeSH
• lidé MeSH
• malá nekódující RNA * MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• přehledy MeSH

Lidský genom obsahuje asi 22 000 protein kódujících genů, které dávají vznik ještě většímu množství messengerové RNA (mRNA). Výsledky projektu ENCODE z roku 2012 však ukazují, že byť je až 90 % našeho genomu aktivně přepisováno, tak mRNA dávající vznik proteinům tvoří pouze 2–3 % z celkového množství přepsané RNA. Zbývající RNA transkripty nedávají vznik proteinům a nesou proto označení „nekódující RNA“. Dříve se nekódující RNA považovala za „temnou hmotu genomu“, nebo za „odpad“, který se v naší DNA nahromadil v průběhu evoluce. Dnes již víme, že nekódující RNA plní v našem těle celou řadu regulačních funkcí – zasahují do epigenetických procesů od remodelace chromatinu k metylaci histonů, nebo do vlastního procesu transkripce, či do posttranskripčních procesů. Dlouhé nekódující RNA (lncRNA) jsou jednou ze tříd nekódujících RNA s délkou nad 200 nukleotidů (nekódující RNA s délkou pod 200 nukleotidů označujeme jako krátké nekódující RNA). lncRNA představují velice pestrou a rozsáhlou skupinu molekul s rozličnými regulačními funkcemi. Můžeme je identifkovat ve všech myslitelných buněčných typech, či tkáních, nebo dokonce v extracelulárním prostoru, a to včetně krve, potažmo plazmy. Jejich hladiny se mění v průběhu organogeneze, jsou specifické pro jednotlivé tkáně a k jejich změnám dochází i při vzniku různých onemocnění, včetně aterosklerózy. Cílem tohoto souhrnného článku je jednak představit problematiku lncRNA a některé jejich konkrétní zástupce ve vztahu k procesu aterosklerózy (popsat zapojení lncRNA do biologie endotelových buněk, hladkosvalových buněk cévní stěny, či buněk imunitních), a dále poukázat na možný klinický potenciál lncRNA, ať již v diagnostice či terapii aterosklerózy a jejích klinických manifestací.

The human genome contains about 22 000 protein-coding genes that are transcribed to an even larger amount of messenger RNAs (mRNA). Interestingly, the results of the project ENCODE from 2012 show, that despite up to 90 % of our genome being actively transcribed, protein-coding mRNAs make up only 2–3 % of the total amount of the transcribed RNA. The rest of RNA transcripts is not translated to proteins and that is why they are referred to as “non-coding RNAs”. Earlier the non-coding RNA was considered “the dark matter of genome”, or “the junk”, whose genes has accumulated in our DNA during the course of evolution. Today we already know that non-coding RNAs fulfil a variety of regulatory functions in our body – they intervene into epigenetic processes from chromatin remodelling to histone methylation, or into the transcription process itself, or even post-transcription processes. Long non-coding RNAs (lncRNA) are one of the classes of non-coding RNAs that have more than 200 nucleotides in length (non-coding RNAs with less than 200 nucleotides in length are called small non-coding RNAs). lncRNAs represent a widely varied and large group of molecules with diverse regulatory functions. We can identify them in all thinkable cell types or tissues, or even in an extracellular space, which includes blood, specifically plasma. Their levels change during the course of organogenesis, they are specific to different tissues and their changes also occur along with the development of different illnesses, including atherosclerosis. This review article aims to present lncRNAs problematics in general and then focuses on some of their specific representatives in relation to the process of atherosclerosis (i.e. we describe lncRNA involvement in the biology of endothelial cells, vascular smooth muscle cells or immune cells), and we further describe possible clinical potential of lncRNA, whether in diagnostics or therapy of atherosclerosis and its clinical manifestations.

• MeSH
• ateroskleróza * patofyziologie   MeSH
• endotel fyziologie   MeSH
• exprese genu MeSH
• lidé MeSH
• RNA dlouhá nekódující * fyziologie   klasifikace   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH
• přehledy MeSH

Východiska: Poskytnout přehlednou informaci o významu dlouhých nekódujících RNA (lncRNA) v patogenezi karcinomu z renálních buněk (renal cell carcinoma – RCC) a možnostech jejich využití v diagnostice, stanovení prognózy onemocnění a predikci léčebné odpovědi. Materiál a metody: Vyhledávání v databázích PubMed a Web of Science s využitím variant klíčových slov "dlouhé nekódující RNA“ ("lncRNA“, "long noncoding RNA“, "long non-coding RNA“) a "karcinom z renálních buněk“ ("renal cancer“, "renal cell carcinoma“, "kidney cancer“). Separace výsledků týkajících se patogeneze, dia­gnózy, prognózy a využití jako terapeutických cílů. Výsledky: Dlouhé nekódující RNA regulují genovou expresi na všech úrovních. Uplatňují se jako onkogeny i jako nádorové supresory. Mechanizmus jejich působení je objasněn pouze částečně, v patogenezi renálního karcinomu však aktivně regulují kaskádu faktorů indukovaných hypoxií, epiteliálně-mezenchymální tranzici, buněčnou proliferaci, buněčný cyklus, apoptózu, lokální invazi a vznik metastáz. Aberantní exprese ve tkáni nádoru ve srovnání se zdravým renálním parenchymem a korelace expresních hladin s klinicko-patologickými charakteristikami tumoru umožňují potenciální využití mnoha lncRNA jako biomarkerů pro časnou detekci a stanovení prognózy onemocnění vč. odpovědi na cílenou léčbu. Testy in vitro naznačují potenciální využití lncRNA jako terapeutických cílů. Závěr: Poznatků o dlouhých nekódujících RNA ve vztahu ke karcinomu z renálních buněk rychlým tempem přibývá. V současné době lze některé z nich považovat za slibné biomarkery. Před uvedením do rutinní klinické praxe je potřeba dalšího výzkumu.

Background: To provide an overview of the importance of long non-coding RNAs (lncRNAs) in the pathogenesis of renal cell carcinoma and their utility as bio­markers for dia­gnosis, prognosis and prediction of treatment response. Materials and methods: A literature search in the Pubmed and Web of Science databases using the keywords variations of “long non-coding RNA” (“lncRNA”, “long noncoding RNA”, “long non-coding RNA”) and “renal cell carcinoma” (“renal cancer”, “renal cell carcinoma”, “kidney cancer”) was performed. The results related to the pathogenesis, dia­gnosis, prognosis and use as therapeutic targets were separated. Results: Long non-coding RNAs regulate gene expression at different levels. They act both as oncogenes and tumor suppressors. The mechanism of their action has not been fully elucidated, but they are actively involved in the regulation of hypoxia inducible factors pathway, epithelial-mesenchymal transition, cell proliferation, cell cycle regulation, apoptosis, local invasion and development of metastases. Aberrant expression in tumor tissue compared to healthy parenchyma and the correlation of expression levels with clinical-pathological features allow the potential use of many lncRNAs as bio­markers for early detection and prognosis of the disease, including the response to targeted therapy. In vitro assays indicate the potential use of lncRNAs as therapeutic targets. Conclusion: Our knowledge of long non-coding RNAs in relation to renal cell carcinoma is increasing rapidly. At present, some of them can be considered as promising bio­markers. Further research is needed before they can be introduced into routine clinical practice.

• MeSH
• karcinom z renálních buněk * diagnóza   MeSH
• lidé MeSH
• nádorové biomarkery * MeSH
• prognóza MeSH
• RNA dlouhá nekódující MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH
• přehledy 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
• nekódující RNA * MeSH
• Publikační typ
• periodika MeSH

• Konspekt
• Chemie. Mineralogické vědy
• NLK Obory
• chemie, klinická chemie
• genetika, lékařská genetika

Dlouhé nekódující molekuly RNA (long non-coding RNA – lncRNA) jsou definovány jako molekuly o délce více než 200 nukleotidů, které jsou lokalizovány v jádře a cytoplazmě buněk. Přestože u většiny lncRNA jejich konkrétní funkce nejsou dosud známé, je evidentní, že se podílejí na celé řadě biologických procesů. LncRNA hrají klíčové role jak v transkripčních, tak v post‐transkripčních regulačních drahách a podílejí se na významných buněčných procesech, jako je proliferace, diferenciace, apoptóza a v neposlední řadě i na patogenezi různých nemocí. Svou deregulací se významně podílejí také na procesech nádorové transformace. V tomto přehledovém článku jsou popsány vlastnosti, funkce a molekulární podstata lncRNA a také jejich diagnostický potenciál. Pozornost je věnována zejména jejich využití u nejčastěji diagnostikovaných nádorových onemocnění v české populaci, a to u kolorektálního karcinomu, karcinomu prsu a prostaty.

Long non-coding RNA molecules (lncRNA) are defined as molecules over 200 nucleotides long that are localized in the nucleus and cytoplasm of cells. Although function of most lnRNA is not known, it is obvious that they are involved in various biological processes. LncRNA play a key role in transcriptional as well as post‐transcriptional regulatory pathways and are involved in important cell processes, such as proliferation, differentiation, apoptosis but also pathogenesis of various diseases. Their dysregulation is important in steps of tumor transformation. In this review, we will describe the nature, function and molecular basis of these molecules as well as their diagnostic potential. The main focus of this review is the usage of these molecules in the most often diagnosed tumors in the Czech population – colorectal carcinoma, breast and prostate carcinomas. Key words: long non-coding RNA molecules – tumor markers – lncRNA deregulation – solid tumors This work was supported by the grant of the Czech Ministry of Health AZV 15-29508A. The authors declare they have no potential conflicts of interest concerning drugs, products, or services used in the study. The Editorial Board declares that the manuscript met the ICMJE recommendation for biomedical papers. Submitted: 23. 10. 2015 Accepted: 2. 12. 2015

• MeSH
• kolorektální nádory genetika   MeSH
• lidé MeSH
• nádorové biomarkery MeSH
• nádory prostaty genetika   MeSH
• nádory prsu genetika   MeSH
• regulace genové exprese u nádorů * MeSH
• RNA dlouhá nekódující * analýza   izolace a purifikace   klasifikace   MeSH
• signální transdukce genetika   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• 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

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

The majority of the human genome encodes RNAs that do not code for proteins. These non-coding RNAs (ncRNAs) affect normal expression of the genes, including oncogenes and tumour suppressive genes, which make them a new class of targets for drug development in cancer. Although microRNAs (miRNAs) are the most studied regulatory ncRNAs to date, and miRNA-targeted therapeutics have already reached clinical development, including the mimics of the tumour suppressive miRNAs miR-34 and miR-16, which reached phase I clinical trials for the treatment of liver cancer and mesothelioma, the importance of long non-coding RNAs (lncRNAs) is increasingly being recognised. Here, we describe obstacles and advances in the development of ncRNA therapeutics and provide the comprehensive overview of the ncRNA chemistry and delivery technologies. Furthermore, we summarise recent knowledge on the biological functions of miRNAs and their involvement in carcinogenesis, and discuss the strategies of their therapeutic manipulation in cancer. We review also the emerging insights into the role of lncRNAs and their potential as targets for novel treatment paradigms. Finally, we provide the up-to-date summary of clinical trials involving miRNAs and future directions in the development of ncRNA therapeutics.

• MeSH
• cílená molekulární terapie metody   trendy   MeSH
• lidé MeSH
• mikro RNA genetika   MeSH
• modely genetické MeSH
• nádory farmakoterapie   genetika   MeSH
• nekódující RNA genetika   MeSH
• protinádorové látky terapeutické užití   MeSH
• regulace genové exprese u nádorů účinky léků   MeSH
• RNA dlouhá nekódující genetika   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• přehledy MeSH

Epigenetika se zabývá tím, jak zevní i vnitřní faktory ovlivňují funkci DNA daného organizmu, aniž by se přitom měnila její sekvence. Epigenetické vlivy jsou významné jak v buňkách stávajících, tak dceřiných, a to v rámci jedince i mezigeneračního přenosu získaných znaků. Za nejvýznamnější epigenetické mechanizmy bývají považovány acetylace histonů a metylace DNA, k nim však přistupuje řada dalších molekulárních procesů. Vedle epigenetiky je dalším odvětvím molekulární biologie výzkum nekódující RNA, který se začíná uplatňovat také ve studiu psychických poruch. Nekódující RNA, vznikající především z tzv. nesmyslné DNA, ovlivňuje genovou expresi. I Epigenetické výzkumy doposud byly prováděny jen na tkáních in vitro, pokusných zvířatech a zemřelých nemocných. Chybí epigenetické klinické studie. Do budoucna se jako nadějná jeví epigenetická terapie kognitivních poruch, schizofrenie a poruch nálady. Přitom je možno využívat jak léků stávajících (např. valproát, klozapin, sulpirid, escitalopram, lithium), tak látek nově syntetizovaných. Problémem je, že epigenetické účinky uvedených látek nejsou topicky, tkáňově, enzymaticky či genově specifické. To může vést k závažným nežádoucím účinkům. V budoucnu je zapotřebí vyrábět substrátově specifická farmaka s epigenetickými účinky a začít jejich testování na lidech. Epigenetika nám může napomoci při překonávání farmakorezistence duševních poruch, případně v jejich časné detekci a prevenci.

Epigenetics deals with the influence of external as well as intrinsic factors on the DNA function in a given organism without t he chan- ge of DNA sequence. Epigenetic effects are significant in both currently existing cells and their daughter cells. This holds tr ue for an individual organism as well as intergenerational transmission of acquired signs. Histone acetylation and DNA methylat ion are considered as the most important epigenetic mechanisms. In addition to this, other molecular procedures have already been recognized, including non-coding RNA molecules which influence gene expression. Non-coding RNA is mostly synthesized based on so called nonsense DNA. Epigenetic research has only been performed on in vitro tissues, experimental animals and brain tissue of decea- sed psychiatric patients so far. Clinical epigenetic studies in the treatment of mental disorders are lacking. Epigenetic thera py of cognitive disorders, schizophrenia, and mood disorders seems to be promising for the future. In this effort, both existing medi caments (valproate, clozapine, sulpiride, escitalopram, lithium) and newly synthesized chemical substances can be utilized. The problem is that epigenetic effects of currently known substances are not specific for individual parts of the brain, brain cells, enzymes or ge nes. This may induce serious adverse effects. In the future, it is necessary to produce substrate-specific epigenetic medicaments, and start epigenetic cli- nical studies. Epigenetics can help us to overcome treatment resistance of mental disorders, and possibly detect and prevent th em early.

• Klíčová slova
• léčba, epigenetika, farmakorezistence,
• MeSH
• Alzheimerova nemoc genetika   patologie   terapie   MeSH
• cytosin biosyntéza   MeSH
• DNA modifikační methylasy MeSH
• duševní poruchy * diagnóza   farmakoterapie   prevence a kontrola   MeSH
• epigenomika * metody   trendy   MeSH
• exozómy MeSH
• exprese genu MeSH
• histony biosyntéza   MeSH
• klinické zkoušky jako téma MeSH
• krysa rodu rattus MeSH
• kyselina valproová terapeutické užití   MeSH
• léková rezistence MeSH
• lidé MeSH
• psychofarmakologie trendy   MeSH
• RNA dlouhá nekódující dějiny   genetika   MeSH
• schizofrenie genetika   patologie   terapie   MeSH
• synapse fyziologie   účinky léků   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• krysa rodu rattus MeSH
• lidé MeSH
• zvířata MeSH