Nobelova cena 2006 Andrew Z. Fire Craig C. Mello "for their discovery of RNA interference - gene silencing by double-stranded RNA" Andrew Z. Fire Craig C. Mello USA Stanford University School of Medicine Stanford, CA, USA University of Massachusetts Medical School Worcester, MA, USA Született: 1959 Született: 1960 10.4.2013 rnaisk.ppt
Serendipity? Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans Andrew Fire, SiQun Xu, Mary K. Montgomery,Steven A. Kostas, Samuel E. Driver & Craig C. Mello NATURE | VOL 391 | 19 FEBRUARY 1998 Začali pracovať na niečom inom, elegantné pokusy Na C. Elegans Gene expression – sense RNA (kontrola) Gene silencing – antisense RNA, fungovalo, ale slabo Ešte jedna kontrola – dvojvláknové (s-as) RNA, nemalo fungovať, ale predsa 10.4.2013 rnaisk.ppt
Nobelova cena za pokus dsRNA blokuje target mRNA asRNS dsRNS 10.4.2013 rnaisk.ppt
Nezávisle Drosophila (Elbashir, EMBO J, 2001, Genes and Dev, 2001) dsRNA → 21-23 nt malé dsRNA small interferring RNA – siRNA siRNS 21-25 nt dsRNA väčší dsRNA prekurzor 10.4.2013 rnaisk.ppt
Sú kódované v genóme C. elegans (Lee, 1993, Cell) lin-4 potlačí lin-14 NEKÓDUJE BIELKOVINU kóduje malé (61 → 22nt) RNA lin-14 mRNS 3’ UTR komplementerita brzdí tvorbu bielkoviny Lin-14 Je to regulačná RNA Aj v iných organizmoch microRNA (miRNA) 10.4.2013 rnaisk.ppt
miRNS biogenéza Kód prepísaný polymerázou II Viac foriem – separované - 1 miRNA – kluster – viac vedľa seba – v INTRONOCH Mendell, 2008, Cell Prvotný transkript – pri-miRNA 10.4.2013 rnaisk.ppt
Biogenéza a účinok siRNA 10.4.2013 rnaisk.ppt Dykxhoorn, 2003, Nat Rev Mol Cell Biol
Finalizácia mi a siRNA Bielkovinové komplexy Dicer urobí siRNA (+ATP) RISC – komplex s siRNA, rozštiepi mRNA (+ATP) Argonauta – blokáda translácie 10.4.2013 rnaisk.ppt
siRNA účinok 10.4.2013 rnaisk.ppt Eckstein, 2005, TIBS
Druhá možnosť miRNA Inhibícia translácie 10.4.2013 rnaisk.ppt
miRNA - úlohy Ľudský genóm k´duje ~ 500 – 1000 miRNa 1-1,5 % štruktúrnych génov Nová (?) forma regulácie expresie génov – na rozhraní transkrpcie a translácie miRNA expresia závislosť od ontogenézy, tkanivová špecificita Úlohy Vývoj, diferenciácia, apoptóza, bunkový cyklus 10.4.2013 rnaisk.ppt
miRNA, predpokladaný spôsob účinku 10.4.2013 rnaisk.ppt Carthew, 2009, Cell
miRNA úlohy Jedna miRNA reguluje viac mRNA (Lim, 2005, Nature) miR-1 – srdce, miR-124 – mozog In vitro experimenty miR-1 96, miR124 downregulolval 174 génov 10.4.2013 rnaisk.ppt
miRNA pri ochoreniach miRNA profil rozdielny v normálnych a rakovinových bunkách miRNA profily pri diabete, ochoreniach KVS, obličiek, degeneratívnych ochoreniach CNS je predmentom intenzívneho výskumu, zatiaľ bez výsledkov pre prax Terapeutické možnosti? Rakovina Farmakogenetika Design umelých siRNA? Jednoduché to nebude Dostať siRNA na správne miesto - nanobiotechnológia 10.4.2013 rnaisk.ppt
10.4.2013 rnaisk.ppt Fewell, 2006, Drug Discovery