Szlávicz, Eszter

Szlávicz Eszter

University of Szeged

  220 Szlávicz Eszter HOSSZÚ NEM-KÓDOLÓ RNS-EK  KÖZPONTI IDEGRENDSZERI KÓRKÉPEKBEN  SZTE Eötvös Loránd Kollégium  A nemrég lezárult Humán Genom Projekt alighanem legmeghökkentőbb eredménye volt, amikor kiderült, hogy a korábbi feltevésekkel ellentétben geneti-kai állományunk mindössze 1–2%-a íródik át fehérjévé. Egy másik, nem kevésbé érdekfeszítő felfedezés, hogy a genom legalább feléről különböző RNS-féleségek képződnek és ezeknek mindössze töredékét képezik a már eddig is ismert messenger (hírvivő)-, transzfer- és riboszomális RNS-ek [1]. Az elmúlt évek ku-tatásainak köszönhetően a szabályozási funkciót betöltő kisebb méretű RNS-ek (mikro- és antiszenz-RNS-ek, piwi RNS-ek) mellett olyan új ribonukleotid csalá-dot írtak le, amelyek jóval nagyobb méretűek, akár több száz, több ezer bázispár nagyságúak is lehetnek. Pontos funkciójuk ugyan mégkevésbé ismert, de nagy valószínűséggel fontos szerepet tölthetnek be az eukarióta génexpresszió szabá-lyozásában.  Hosszú nem-kódoló RNS-ként tehát olyan 200 bázispárnál nagyobb nuklein-savakat definiálunk, amelyek nem rendelkeznek kiterjedt nyitott leolvasási keret-tel, és csak minimális kódoló potenciált mutatnak [2]. Gének között valamint intergénikus szakaszokba ágyazva is megtalálhatjuk őket. A kódoló RNS-ekhez hasonlóan exonikus és intronikus régiókból állnak, és akárcsak az mRNS-ek, éré-si folyamaton (splicing) esnek át. Másodlagos szerkezetük azonban jóval stabi-labb az mRNS-ekénél. A legtöbb szervben, valamint különféle tumorukban is kimutatták jelenlétüket, a központi idegrendszerben különösen sokféle hosszú nem-kódoló RNS-t azonosítottak, kifejeződésük mértéke is igen magas [2,3]. A nem-kódoló RNS-ek egyik elsőként megismert agyi képviselője a kompara-tív genomikai módszer segítségével felfedezett HAR1F, ami egy olyan, fehérjévé át nem íródó DNS-szakaszról képződik, ami nukleotid összetételét tekintve radi-kális változást mutat az ember és a főemlősök között [4]. A HAR1F-et kódoló génről emiatt úgy gondolják, hogy közreműködhetett az emberré válás folyama-tában. A gén legmagasabb mértékben az ún. Cajal Retzius neuronokban fejeződik ki, ahol a szinaptikus kapcsolatok megerősödéséért és a hatrétegű kérgi struktúra kialakulásáért felel. Több pszichiátriai kórképben is (skizofrénia, bipoláris de-presszió) felmerült esetleges kóroki szerepe [1]. Hosszú nem-kódoló RNS-ek  Szlávicz Eszter  221 Szintén az elsőként leírt hosszú nem-kódoló RNS-ek között találjuk az egér-ben azonosított BC1-et és humán megfelelőjét, a BC200-at. BC1/BC200 hosszú nem-kódoló RNS-t olyan betegségek kialakulásával hozták összefüggésbe, mint a fragilis-X szindróma és a progresszív demenciával járó Alzheimer-kór [5,6]. Az-óta több, a BC1-hez hasonló jellegű ribonukleinsavat is azonosítottak, amelyek közreműködhetnek az Alzheimer-kór és más neurodegeneratív be egségek (ezek alatt egy adott idegsejt populáció szelektív károsodá ával jellemezhető kórképe-ket értjük), köztük a Huntington- és Parkinson-kór patogenezisében [7].  A PINK1 és az UCHL1 géneket idáig is fontos tényezőnek tartották a Parkin-son-kór kialakulásában, de újabban antiszensz transzkriptjeiket is részletesen elemezték [8,9,10]. Az UCHL1-AS vizsgálata különösen érdekes eredményeket hozott: ez a nem-kódoló RNS közvetlenül, az mRNS szintek befolyásoláa nélkül serkenti az UCHL1 fehérje szintézisét. A Parkinson-kórban védő hatásúnak bizo-nyult mTOR inhibitorok hatására a magból a citoplazmába kerül át, így segítve a fehérje transzlációját [11]. A Sox2-OT a neurodegeneráció egyik biomarkerének ígérkezik, míg az ANRIL hosszú nem-kódoló RNS közvetve, az agyi erek kerin-gésére hatva játszhat szerepet az Alzheimer betegség kialakulásában [12,13]. Az ANRIL-nak számos egynukleotidos polimorfizmusát (SNP) is tanulmányozták, amelyek többek között szív- és érrendszeri betegségekre hajlamosíthatnak [14,15,16]. Tumoros megbetegedésekben, köztük a festéksejtek rosszindulatú át-alakulásával járó melanomában az ANRIL kódolásáért felelős génlókusz eltérése-it figyelték meg [16]. A központi idegrendszeri hosszú nem-kódoló RNS-ek feltárása számos újfajta molekuláris folyamat megismerésében lehet segítségünkre, és a különböző neurodegeneratív kórképekben tapasztalható eltérések pontosabb megértését is megkönnyíthetik. A humán genom és más fajok genetikai állományának feltérké-pezését megelőzően a kutatók úgy gondolták, hogy a magasabbrendű szervezetek nagyobb fokú biológiai komplexitása a fehérjét kódol  régiók megnövekedett számával áll összefüggésben. A mai álláspont éppen ennek az ellenkezőjét képvi-seli: most már úgy vélik, a nem-kódoló régiók megnövekedett aránya állhat a fej-lettebb szervezetekre jellemző tulajdonságok kialakulása mögött. A következő évek fontos feladata a nem-kódoló DNS szakaszok illetve a róluk képződő termé-kek részletes jellemzése.  Szlávicz Eszter Hosszú nem-kódoló RNS-ek  222 IRODALOMJEGYZÉK [1] Szell M. et al.; Seminars in Cancer Biology 18, 141–148., 2008 [2] Qureshi I. A., Mehler M. F.; Neurotherapeutics 10, 632–646., 2013 [3]  Wu P. et al.; Brain Research Bulletin 97, 69–80., 2013 [4]  Pollard K. S. et al.; Nature 443,167–172., 2006 [5]  Tiedge H. et al.; PNAS 88, 2093–2097, 1991 [6] Mus E. et al.; PNAS 104, 10679–10684., 2007 [7]   Vucicevic D. et al.; Frontiers in Genetics 5:48, DOI: 10.3389/fgene.2014.00048, 2014 [8]   Scheele C. et al.; BMC Genomics 8:74, DOI: 10.1186/1471-2164-8-74, 2007 [9]   Sai Y. et al.; Neuroscience and Behavioral Reviews 36, 2034–2043., 2012 [10]  Chiba M. et al.; Cytogenetic and Genome Research 126, 259–270., 2009 [11] Carrieri C. et al.; Nature 491, 454–457., 2012 [12] Arisi I. et al.; Journal of Alzheimer’s Disease 24, 721–738., 2011 [13] Amaral P. P. et al.; RNA 15, 2013–2027., 2009 [14] Züchner S. et al.; Annals of Human Genetics 72, 725–731., 2008 [15] Zhang W. et al.; Stroke 43, 14–21., 2012 [16] Pasmant E. et al.; FASEB Journal 25, 444–448., 2011 

Hosszú nem-kódoló RNS-ek központi idegrendszeri kórképekben

http://acta.bibl.u-szeged.hu/55630/1/eotvozet_003_220-222.pdf

Hosszú nem-kódoló RNS-ek központi idegrendszeri kórképekben

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

University of Szeged