1. 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
rnaisk.ppt

2. 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
rnaisk.ppt

3. Nobelova cena za pokus dsRNA blokuje target mRNA asRNS dsRNS 10.4.2013
rnaisk.ppt

4. Nezávisle Drosophila (Elbashir, EMBO J, 2001, Genes and Dev, 2001)
dsRNA → nt malé dsRNA
small interferring RNA – siRNA
siRNS
21-25 nt dsRNA
väčší dsRNA prekurzor
rnaisk.ppt

5. 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)
rnaisk.ppt

6. miRNS biogenéza Kód prepísaný polymerázou II Viac foriem
– separované - 1 miRNA
– kluster – viac vedľa seba
– v INTRONOCH
Mendell, 2008, Cell
Prvotný transkript – pri-miRNA
rnaisk.ppt

7. Biogenéza a účinok siRNA
rnaisk.ppt
Dykxhoorn, 2003, Nat Rev Mol Cell Biol

8. Finalizácia mi a siRNA Bielkovinové komplexy Dicer urobí siRNA (+ATP)
RISC – komplex s siRNA, rozštiepi mRNA (+ATP)
Argonauta – blokáda translácie
rnaisk.ppt

9. siRNA účinok
rnaisk.ppt
Eckstein, 2005, TIBS

10. Druhá možnosť miRNA
Inhibícia translácie
rnaisk.ppt

11. 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
rnaisk.ppt

12. miRNA, predpokladaný spôsob účinku
rnaisk.ppt
Carthew, 2009, Cell

13. 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
rnaisk.ppt

14. 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
rnaisk.ppt

15.
rnaisk.ppt
Fewell, 2006, Drug Discovery