ΩΡΙΜΑΝΣΗ ΤΟΥ RNA, ΙΝΤΡΟΝΙΑ/ΕΞΟΝΙΑ & ΜΕΤΑ- ΜΕΤΑΓΡΑΦΙΚΗ ΡΥΘΜΙΣΗ

Transcript

1 MOPIAKH BIOΛOΓIA ΦAPMAKEYTIKHΣ ΔIAΛEΞH 9 ΩΡΙΜΑΝΣΗ ΤΟΥ RNA, ΙΝΤΡΟΝΙΑ/ΕΞΟΝΙΑ & ΜΕΤΑ- ΜΕΤΑΓΡΑΦΙΚΗ ΡΥΘΜΙΣΗ Δρ. Xρήστος Παναγιωτίδης, Tµήµα Φαρµακευτικής

2 TO BAΣIKO ΔOΓMA THΣ MOPIAKHΣ BIOΛOΓIAΣ ΣE EYKAPYΩTIKA ΚΑΙ ΠPOKAPYΩTIKA KYTTAPA Eυκαρυωτικά Προκαρυωτικά κυτταρόπλασµα ιντρόνια πυρήνας εξόνια METAΓPAΦH πρωτείνη METAΦPAΣH METAΓPAΦH ΣYPPAΦH RNA METAΦPAΣH πρωτείνη Δρ. Xρήστος Παναγιωτίδης, Tµήµα Φαρµακευτικής

3 ΠΡΙΝ ΜΕΤΑΦΡΑΣΘΟΥΝ, ΤΑ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΑ RNAs ΤΡΟΠΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ ΠΟΛΛΑΠΛΩΣ

4 «ΩΡΙΜΑΝΣΗ» ΤΩΝ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΩΝ RNAs

5 ΕΠΙΠΕΔΑ «ΩΡΙΜΑΝΣΗΣ» ΤΩΝ mrnas

6 Η ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΚΑΛΥΠΤΡΑΣ

7 Η ΣΥΡΡΑΦΗ ΤΩΝ mrnas

8 ΑΛΛΗΛΟΥΧΙΕΣ RNA ΚΑΘΟΡΙΖΟΥΝ ΤΑ ΣΗΜΕΙΑ ΣΥΡΡΑΦΗΣ

9 Ο ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΣΥΡΡΑΦΗΣ ΤΩΝ mrna

10 ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΗ ΣΥΡΡΑΦΗ

11 ΩΡΙΜΑΝΣΗ ΤΩΝ 3 - ΑΚΡΩΝ ΤΩΝ mrnas

12 ΑΛΛΗΛΟΥΧΙΕΣ RNA ΚΑΘΟΡΙΖΟΥΝ ΤΗΝ ΩΡΙΜΑΝΣΗ ΤΩΝ 3 - ΑΚΡΩΝ ΤΩΝ mrnas

13 Η «ΩΡΙΜΑΝΣΗ» ΤΩΝ trna

14 ΤΑ ΡΙΒΟΣΩΜΙΚΑ RNAs «ΩΡΙΜΑΖΟΥΝ» ΕΠΙΣΗΣ

15 Η ΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΣΗ ΤΩΝ mrna

16 Η ΓΟΝΙΔΙΑΚΗ ΕΚΦΡΑΣΗ ΡΥΜΙΖΕΤΑΙ ΚΑΙ ΑΠΟ ΜΙΚΡΑ, ΜΗ ΚΩΔΙΚΑ RNAs

17 ΤΑ ΜΙΚΡΟ RNAs (mirnas) ΡΥΘΜΙΖΟΥΝ ΤΗΝ ΓΟΝΙΔΙΑΚΗ ΕΚΦΡΑΣΗ Τα μικροrnas (mirnas) είναι μικρά μη- κωδικά RNA που ρυθμίζουν τη γονιδιακή έκφραση κυρίως στο επίπεδο τηςμετάφρασης. RISC = RNA- induced Silencing Complex

18 ΤΑ ΠΡΩΤΑ mirna ΑΝΑΚΑΛΥΦΘΗΚΑΝ ΣΤΟ C. elegans! Οι μεταλλάξεις lin- 14(lf) προκαλούν ανώμαλα γρήγορη ανάπτυξη Οι μεταλλάξεις lin- 14(gf) και lin- 4 προκαλούν καθυστέρηση στην ανάπτυξη wild type: embryo L1 L2 L3 L4 adult precocious: embryo L2 L3 L4 adult retarded: embryo L1 L1 L2 L3..

19 !!! ΤΟ LIN- 14 ΡΥΘΜΙΖΕΤΑΙ ΑΠΟ ΤΟ lin- 4 απώλεια λειτουργικότητας μεταλλάξεις στις κωδικές αλληλουχίες Το lin- 4 δεν κωδικοποιεί πρωτεΐνη, μόνο RNA. Το lin- 4 RNA αυξάνεται κατά την ανάπτυξη της λάρβας. αύξηση λειτουργικότητας μεταλλάξεις στο 3 UTR Το RNA του LIN- 14 είναι συνέχεια παρόν, αλλά τα επίπεδα της πρωτεΐνης ελαττώνονται κατά την ανάπτυξη της λάρβας. Η παρουσία του lin- 4 είναι απαραίτητη για να ελαττωθούν τα επίπεδα της LIN- 14 πρωτεΐνης. Το lin- 4 RNA μπορεί να υβριδισθεί με το 14 3 UTR του lin- 14.

20 ΜΟΝΤΕΛΟ ΤΗΣ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑΣ ΚΑΙ ΤΟΥ ΤΡΟΠΟΥ ΔΡΑΣΗΣ ΤΩΝ mirna

21 ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ ΔΡΑΣΗΣ ΤΩΝ mirna ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΥΒΡΙΔΙΚΩΝ ΓΟΝΙΔΙΩΝ ΑΝΑΦΟΡΑΣ lacz::lin UTR lacz lin-14 3 UTR!! Η έκφραση της γαλακτοσιδάσης (LacZ) ελαττώνεται κατά την ανάπτυξη της λάρβας. Το γονίδιο lin- 4 είναι απαραίτητο για να λάβει χώρα η παραπάνω ελάττωση της LacZ. Ελάττωση των επιπέδων του Dicer ή των συστατικών του συμπλόκου Risc επίσης προκαλεί τον lin- 4 φαινότυπο, δηλαδή η παρουσία τους είναι απαραίτητη για την ελάττωση των επιπέδων της LacZ.

22 ΠΩΣ ΣΧΗΜΑΤΙΖΟΝΤΑΙ ΤΑ mirnas? (intergenic/intragenic) mirna s are processed from several precursor stages

23 ΒΙΟΓΕΝΕΣΗ ΤΩΝ mirna Annu. Rev. Cell Dev. Biol :

24 ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΩΝ ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΩΝ ΠΑΡΕΜΒΑΛΟΜΕΝΩΝ RNAs

25 ΤΑ mirnas ΑΝΑΣΤΕΛΟΥΝ ΤΗ ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ ΠΡΟΚΑΛΩΝΤΑΣ ΑΠΟΜΑΚΡΥΣΗ ΤΩΝ ΡΙΒΟΣΩΜΑΤΙΩΝ ΑΠΟ ΤΟ mrna Petersen et al. (2006) Molecular Cell 21:

26 ΧΙΛΙΑΔΕΣ mirnas ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΠΟΛΛΑΠΛΕΣ ΚΥΤΤΑΡΙΚΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ Frank Slack

27 ΓΟΝΙΔΙΑΚΗ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΩΝ mirna Zhao Y, Srivastava D, TIBS 32:189,2007 Intronic mirnas o]en in an^sense direc^on, made from own promoter Exonic mirnas - non- coding (or in alterna^vely spliced exons)

28 ΠΟΣΑ mirnas ΥΠΑΡΧΟΥΝ ΣΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΟ; Συνολικός αριθμός mirna γονιδίων σε 115 είδη 10,882 Συνολικός αριθμός γνωστών mirna γονιδίων 1,580 Ταυτοποιηθέντα ανθρώπινα mirna γονίδια 851 Αριθμός mirna στόχων στον άνθρωπο 34,788 Τα mirnas μπορεί να έχουν πολλαπλούς στόχους Το κάθε mrna- στόχος μπορεί να έχει πολλαπλές θέσεις πρόσδεσης για mirna

29 ΠΟΣΑ mirnas ΥΠΑΡΧΟΥΝ ΣΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΟ; Συνολικός αριθμός mirna γονιδίων σε 115 είδη 10,882 Συνολικός αριθμός γνωστών mirna γονιδίων 1,580 Ταυτοποιηθέντα ανθρώπινα mirna γονίδια 851 Αριθμός mirna στόχων στον άνθρωπο 34,788 Τα mirnas μπορεί να έχουν πολλαπλούς στόχους Το κάθε mrna- στόχος μπορεί να έχει πολλαπλές θέσεις πρόσδεσης για mirna Δρ. Xρήστος Παναγιωτίδης, Tµήµα Φαρµακευτικής

30 Σας Ευχαριστώ για την Προσοχή σας Δρ. Xρήστος Παναγιωτίδης, Tµήµα Φαρµακευτικής