ROLE OF AUTOCATALITIC AND CIRCULAR RNAS IN THE RETROTRANSPOSITION MECHANISM OF EUKARYOTIC DNA (Q3138905)
Jump to navigation
Jump to search
Project Q3138905 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | ROLE OF AUTOCATALITIC AND CIRCULAR RNAS IN THE RETROTRANSPOSITION MECHANISM OF EUKARYOTIC DNA |
Project Q3138905 in Spain |
Statements
99,485.59 Euro
0 references
182,710.0 Euro
0 references
54.45 percent
0 references
1 January 2018
0 references
30 September 2021
0 references
AGENCIA CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS
0 references
46022
0 references
LA INVESTIGACION EN EL CAMPO DEL RNA ES PROBABLEMENTE UNA DE LAS AREAS DE CONOCIMIENTO QUE MAS NOVEDADES HA GENERADO EN BIOLOGIA DURANTE LAS ULTIMAS DECADAS, DESTACANDO ESPECIALMENTE LOS AVANCES EN RNAS NO CODIFICANTES (NCRNAS) RESPONSABLES DE IMPORTANTES PROCESOS BIOLOGICOS. ESTOS NCRNAS VAN DESDE PEQUEÑAS (Y LARGAS) SECUENCIAS DE "RNAS GUIA" IMPLICADOS DE RUTAS DE DEFENSA Y REGULACION, TALES COMO EL RNAI/SILENCIAMIENTO EN EUCARIOTAS O CRISPR EN PROCARIOTAS, HASTA MOTIVOS DE RNA ESTRUCTURADOS COMO RIBOSWITCHES Y RIBOZIMAS, ENTRE MUCHOS OTROS. EN 2010, MI GRUPO ABRIO UNA NUEVA LINEA DE TRABAJO SOBRE NCRNAS AL DESCUBRIR LA IMPORTANCIA Y UNIVERSALIDAD DE LOS PEQUEÑOS RNAS CATALITICOS COMO EL RIBOZIMA MODELO HAMMERHEAD. HISTORICAMENTE, ESTE Y OTROS PEQUEÑOS RIBOZIMAS DE AUTOCORTE SE VENIAN CONSIDERANDO COMO CURIOSIDADES BIOLOGICAS, PERO NOSOTROS HEMOS DEMOSTRADO QUE EN REALIDAD ESTAN CONSERVADOS EN MULTITUD DE GENOMAS DESDE PROCARIOTAS A METAZOOS, INCLUYENDO ANTI-ONCOGENES HUMANOS, CON FUNCIONES AUN POR CARACTERIZAR. EL ANTERIOR PROYECTO DEL PLAN NACIONAL I+D+I (2015-2017) NOS HA PERMITIDO DESCUBRIR QUE, EN PLANTAS, MUCHOS DE LOS RIBOZIMAS GENOMICOS ESTAN IMPLICADOS EN LA ACUMULACION CELULAR DE UNA NOVEDOSA FORMA DE RNAS CIRCULARES SIMILARES A AGENTES SUBVIRALES COMO SATELITES VIRALES Y VIROIDES, PERO QUE EN REALIDAD HAN RESULTADO SER UNA FAMILIA SINGULAR DE RETROELEMENTOS EUCARIOTICOS NO DESCRITA HASTA LA FECHA, Y QUE HEMOS DENOMINADO RETROZIMAS. ESTOS RESULTADOS, UNIDOS A NUESTROS DESCUBRIMIENTOS PREVIOS DE RIBOZIMAS EN RETROTRANSPOSONES TIPO PENELOPE DE PROTISTAS, PLANTAS, HONGOS Y ANIMALES, NOS HAN PERMITIDO DESVELAR LA IMPORTANCIA DE LOS RNAS CATALITICOS EN LA RETROTRANSPOSICION DEL RNA/DNA EN EUCARIOTAS. EN ESTE NUEVO PROYECTO QUEREMOS ESTUDIAR LOS MECANISMOS QUE ESTOS RIBOZIMAS UTILIZAN DURANTE LA MOVILIZACION DE LOS RETROTRANSPOSONES USANDO PLANTAS COMO SISTEMA MODELO. ADEMAS, Y COMBINANDO APROXIMACIONES BIOINFORMATICAS Y MOLECULARES, QUEREMOS EXPLORAR DIVERSAS FAMILIAS DE RETROTRANSPOSONES EN PLANTAS Y ANIMALES QUE NOS PERMITIRAN CONOCER NUEVOS DETALLES FUNCIONALES DE ESTOS ELEMENTOS, ASI COMO IDENTIFICAR POSIBLES NUEVOS RNAS CATALITICOS Y REGULADORES. DENTRO DE ESTA LINEA, CARACTERIZAREMOS LOS RIBOZIMAS TIPO TWISTER QUE RECIENTEMENTE HEMOS DETECTADO EN CIERTOS RETROTRANSPOSONES DE PLANTAS Y ANIMALES. PARA ELLO, NOS CENTRAREMOS EN EL ANALISIS DE LAS NUMEROSAS COPIAS TWISTER DETECTADAS EN EL GENOMA DE MANZANO (MALUS DOMESTICA). POR ULTIMO, CONTINUAREMOS LA CARACTERIZACION DE LOS RETROZIMAS DE PLANTAS Y LOS ABUNDANTES RNAS CIRCULARES ASOCIADOS A ESTE RETROELEMENTO. PLANTAS TRANSGENICAS QUE EXPRESAN CIRCRNAS SERAN CARACTERIZADAS MOLECULARMENTE CON EL OBJETIVO DE CONFIRMAR LAS DIVERSAS HIPOTESIS EN RELACION A ESTOS ABUNDANTES RNA CIRCULARES, TALES COMO SUS CAPACIDADES AUTOREPLICATIVAS Y/O DE EDITADO, EL PORQUE DE SUS ALTOS NIVELES DE ACUMULACION (ESTUDIO DE PROMOTORES VERSUS ESTABILIDAD DEL CIRCRNA), SU LOCALIZACION SUBCELULAR O SU POSIBLE PAPEL EN OTRAS FUNCIONES BIOLOGICAS DENTRO DE LA PLANTA (EJ. ESPONJAS DE PEQUEÑOS RNAS). DENTRO DE ESTA LINEA DE ESTUDIO SOBRE LOS RETROZIMAS, TAMBIEN QUEREMOS CONFIRMAR LA PRESENCIA DE RNAS CIRCULARES CON HAMMERHEADS EN ANIMALES, TANTO INVERTEBRADOS COMO VERTEBRADOS, LO QUE NOS PERMITIRA GENERALIZAR LA PRESENCIA DE LA FAMILIA DE RETROZIMAS DENTRO DEL REINO EUCARIOTA, ASI COMO ABRIR LA PUERTA A UNA NUEVA HERRAMIENTA BIOTECNOLOGICA BASADA EN ESTOS ENIGMATICOS CIRCULOS DE RNA. (Spanish)
0 references
DURING THE LAST DECADES, THE RESEARCH IN THE RNA FIELD HAS BEEN ONE OF THE MOST PRODUCTIVE AREAS OF KNOWLEDGE IN BIOLOGY, AND MOST ESPECIALLY, THE DISCOVERIES OF NON-CODING RNAS (NCRNAS) FOUND IMPLICATED IN A MULTITUDE OF NEW AND IMPORTANT BIOLOGICAL PROCESSES. THE FAMILY OF NCRNAS RANGE FROM SMALL (AND LONG) SEQUENCES OF GUIDE RNAS INVOLVED IN DEFENSE AND REGULATORY SYSTEMS, SUCH AS THE EUKARYOTIC RNAI/SILENCING OR THE PROKARYOTIC CRISPR PATHWAYS, TO MORE STRUCTURED RNA MOTIFS SUCH AS RIBOSWITCHES AND RIBOZYMES, AMONG MANY OTHERS. IN 2010, MY GROUP OPENED A NEW LINE OF RESEARCH IN THE FIELD OF NCRNAS WHEN WE DISCOVERED THE IMPORTANCE AND UNIVERSALITY OF SMALL SELF-CLEAVING RNAS SUCH AS THE HAMMERHEAD RIBOZYME. THIS AND SIMILAR RIBOZYMES HAD BEEN HISTORICALLY CONSIDERED AS BIOLOGICAL ODDITIES, BUT OUR GROUP DEMONSTRATED THAT, IN FACT, SMALL RIBOZYMES ARE WIDESPREAD FROM PROKARYOTIC TO METAZOAN GENOMES, INCLUDING HUMAN ANTI-ONCOGENES, WITH POORLY UNDERSTOOD FUNCTIONS. THROUGH OUR PREVIOUS PLAN NACIONAL I+D+I (2015-2017), WE HAVE DISCOVERED THAT, IN PLANTS, MOST OF THE GENOMIC RIBOZYMES ARE INVOLVED IN THE ABUNDANT ACCUMULATION OF A NOVEL FORM OF CIRCULAR RNAS IN THE CELL, VERY SIMILAR TO CERTAIN SUBVIRAL AGENTS OF PLANTS SUCH AS VIRAL SATELLITES AND VIROIDS. HOWEVER, WE FOUND OUT THAT THESE NOVEL ELEMENTS WITH RIBOZYMES ARE ACTUALLY A FAMILY OF EUKARYOTIC RETROTRANSPOSONS, THE SO-CALLED RETROZYMES (FOR RETROTRANSPOSONS WITH HAMMERHEAD RIBOZYMES). THESE RESULTS, TOGETHER WITH OUR PREVIOUS DISCOVERY OF SIMILAR RIBOZYMES IN PENELOPE-LIKE RETROTRANSPOSONS OF PROTISTS, PLANTS, FUNGI AND ANIMALS, HAVE UNVEILED THE IMPORTANCE OF SELF-CLEAVING RNAS IN THE EUKARYOTIC RETROTRANSPOSITION. IN THIS PROJECT, WE FIRST WANT TO DISSECT THE MECHANISM OF THESE RIBOZYMES DURING RNA/DNA RETROTRANSPOSITION IN EUKARYOTES, USING PLANTS AS A MODEL SYSTEM. WE WILL EXPLORE DIVERSE FAMILIES OF PLANT AND ANIMAL RETROTRANSPOSONS IN ORDER TO STUDY THESE MECHANISTIC DETAILS AND TO IDENTIFY NEW CATALYTIC AND REGULATORY RNAS THROUGH A COMBINATION OF BIOINFORMATICS AND IN VITRO APPROACHES. WITHIN THIS LINE, WE WILL CHARACTERIZE THE TWISTER RIBOZYMES RECENTLY DETECTED BY OUR GROUP IN DIVERSE RETROTRANSPOSONS OF PLANTS AND ANIMALS. TO DO THAT, WE WILL FOCUS ON THE ANALYSIS OF THE NUMEROUS TWISTER MOTIFS WE HAVE DISCOVERED IN THE APPLE GENOME (MALUS DOMESTICA). FINALLY, WE WILL CONTINUE THE MOLECULAR CHARACTERIZATION OF PLANT RETROZYMES AND THEIR ASSOCIATED CIRCULAR RNAS. TRANSGENIC PLANTS EXPRESSING CIRCRNAS WILL BE ANALYZED IN ORDER TO CONFIRM THE DIFFERENT HYPOTHESES RELATED TO THESE CIRCULAR RNAS, SUCH AS THE AUTOREPLICATIVE OR EDITING CAPABILITIES, THE REASONS OF THEIR HIGH ACCUMULATION LEVELS (STRONG PROMOTERS VS. STABILITY AGAINST DEGRADATION), SUBCELLULAR LOCALIZATION OR THE POSSIBLE ROLES IN OTHER BIOLOGICAL FUNCTIONS (IE. SPONGES OF SMALL RNAS). WITHIN THIS LINE OF STUDY ON RETROZYMES, WE WILL VERIFY THE PRESENCE OF SIMILAR CIRCULAR RNAS WITH HAMMERHEADS IN METAZOANS, EITHER INVERTEBRATE OR VERTEBRATE SPECIES, A CONFIRMATION THAT WILL ALLOW US TO GENERALIZE THE FAMILY OF RETROZYMES WITHIN THE EUKARYOTIC KINGDOM AND TO OPEN THE DOOR TO A NEW BIOTECHNOLOGICAL TOOLS BASED ON THESE ENIGMATIC CIRCRNAS WITH RIBOZYMES. (English)
0.6468175695300008
0 references
LA RECHERCHE DANS LE DOMAINE DE L’ARN EST PROBABLEMENT L’UN DES DOMAINES DE CONNAISSANCES QUI A GÉNÉRÉ PLUS D’INNOVATIONS EN BIOLOGIE AU COURS DES DERNIÈRES DÉCENNIES, METTANT EN ÉVIDENCE EN PARTICULIER LES PROGRÈS DANS LES ARN NON CODANTS (ARNNC) RESPONSABLES D’IMPORTANTS PROCESSUS BIOLOGIQUES. CES NCRNAS VONT DE PETITES (ET LONGUES) SÉQUENCES DE «GUIDE D’ARN» IMPLIQUÉS DANS LES VOIES DE DÉFENSE ET DE RÉGULATION, COMME L’ARNI/SILENCEMENT CHEZ LES EUCARYOTES OU CRISPR DANS LES PROKARYOTES, À DES MOTIFS ARN STRUCTURÉS TELS QUE RIBOSWITCHES ET RIBOZYMES, ENTRE AUTRES. EN 2010, MON GROUPE A OUVERT UNE NOUVELLE LIGNE DE TRAVAIL SUR LES ARNC EN DÉCOUVRANT L’IMPORTANCE ET L’UNIVERSALITÉ DES PETITS ARN CATALITIQUES TELS QUE LE MODÈLE RIBOZYME DE TÊTE DE MARTEAU. HISTORIQUEMENT, CE RIBOZYMES AUTOCUT ET D’AUTRES PETITS ONT ÉTÉ CONSIDÉRÉS COMME DES CURIOSITÉS BIOLOGIQUES, MAIS NOUS AVONS MONTRÉ QU’ILS SONT EN FAIT CONSERVÉS DANS DE NOMBREUX GÉNOMES, DES PROKARYOTES AUX MÉTAZOAIRES, Y COMPRIS LES ANTI-ONCOGÈNES HUMAINS, AVEC DES FONCTIONS ENCORE À CARACTÉRISER. LE PROJET PRÉCÉDENT DU PLAN NATIONAL DE R & D & I (2015-2017) NOUS A PERMIS DE DÉCOUVRIR QUE, DANS LES PLANTES, BEAUCOUP DES RIBOZYMES GÉNOMIQUES SONT IMPLIQUÉS DANS L’ACCUMULATION CELLULAIRE D’UNE NOUVELLE FORME D’ARN CIRCULAIRES SIMILAIRE À DES AGENTS SOUS-VIRAUX TELS QUE LES SATELLITES VIRAUX ET VIROÏDES, MAIS QUI SE SONT AVÉRÉS ÊTRE UNE FAMILLE UNIQUE DE RETROELEMENTS EUCARYOTES NON DÉCRITS À CE JOUR, ET QUE NOUS AVONS APPELÉ RETROZIMAS. CES RÉSULTATS, AINSI QUE NOS DÉCOUVERTES PRÉCÉDENTES DE RIBOZYMES DANS LES RÉTROTRANSPOSONS DE TYPE PENELOPE DE PROTISTES, DE PLANTES, DE CHAMPIGNONS ET D’ANIMAUX, NOUS ONT PERMIS DE RÉVÉLER L’IMPORTANCE DES ARN CATALITIQUES DANS LA RÉTROTRANSPOSITION DE L’ARN/ADN CHEZ LES EUCARYOTES. DANS CE NOUVEAU PROJET, NOUS VOULONS ÉTUDIER LES MÉCANISMES QUE CES RIBOZYMES UTILISENT LORS DE LA MOBILISATION DES RÉTROTRANSPOSONS UTILISANT DES PLANTES COMME SYSTÈME MODÈLE. EN OUTRE, EN COMBINANT DES APPROCHES BIOINFORMATIQUES ET MOLÉCULAIRES, NOUS VOULONS EXPLORER DIVERSES FAMILLES DE RÉTROTRANSPOSONS CHEZ LES PLANTES ET LES ANIMAUX QUI NOUS PERMETTRONT DE CONNAÎTRE DE NOUVEAUX DÉTAILS FONCTIONNELS DE CES ÉLÉMENTS, AINSI QUE D’IDENTIFIER D’ÉVENTUELS NOUVEAUX ARN CATALITIQUES ET RÉGLEMENTAIRES. DANS CETTE LIGNÉE, NOUS CARACTÉRISERONS LES RIBOZYMES DE TYPE TWISTER QUE NOUS AVONS RÉCEMMENT DÉTECTÉS DANS CERTAINES RÉTROTRANSPOSONS DE PLANTES ET D’ANIMAUX. POUR CE FAIRE, NOUS NOUS CONCENTRERONS SUR L’ANALYSE DES NOMBREUSES COPIES TWISTER DÉTECTÉES DANS LE GÉNOME DE MANZANO (MALUS DOMESTICA). ENFIN, NOUS POURSUIVRONS LA CARACTÉRISATION DES RETROZIMAS DES PLANTES ET DES ARN CIRCULAIRES ABONDANTS ASSOCIÉS À CE RÉTROÉLÉMENT. LES PLANTES TRANSGÉNIQUES QUI EXPRIMENT DES ARN CIRC SERONT MOLÉCULAIREMENT CARACTÉRISÉES DANS LE BUT DE CONFIRMER LES DIFFÉRENTES HYPOTHÈSES EN RELATION AVEC CES ARN CIRCULAIRES ABONDANTS, TELLES QUE LEURS CAPACITÉS AUTORÉPLICATIVES ET/OU ÉDITÉES, EN RAISON DE LEUR NIVEAU ÉLEVÉ D’ACCUMULATION (ÉTUDE DES PROMOTEURS PAR RAPPORT À LA STABILITÉ DE L’ARN CIRC), DE LEUR EMPLACEMENT SUBCELLULAIRE OU DE LEUR RÔLE POSSIBLE DANS D’AUTRES FONCTIONS BIOLOGIQUES AU SEIN DE LA PLANTE (É.G. ÉPONGES DE PETITS ARN). DANS CETTE LIGNE D’ÉTUDE SUR RETROZIMAS, NOUS VOULONS ÉGALEMENT CONFIRMER LA PRÉSENCE D’ARN CIRCULAIRES AVEC DES TÊTES DE MARTEAU CHEZ LES ANIMAUX, À LA FOIS INVERTÉBRÉS ET VERTÉBRÉS, PERMETTANT DE GÉNÉRALISER LA PRÉSENCE DE LA FAMILLE RETROZIMAS AU SEIN DU ROYAUME EUCARYOTIQUE, AINSI QUE D’OUVRIR LA PORTE À UN NOUVEL OUTIL BIOTECHNOLOGIQUE BASÉ SUR CES CERCLES D’ARN. (French)
2 December 2021
0 references
DIE FORSCHUNG AUF DEM GEBIET DER RNA IST WAHRSCHEINLICH EINER DER WISSENSGEBIETE, DIE IN DEN LETZTEN JAHRZEHNTEN MEHR INNOVATIONEN IN DER BIOLOGIE HERVORGEBRACHT HABEN UND BESONDERS FORTSCHRITTE BEI NICHT-KODIERENDEN RNAS (NCRNAS) HERVORHEBT, DIE FÜR WICHTIGE BIOLOGISCHE PROZESSE VERANTWORTLICH SIND. DIESE NCRNAS REICHEN VON KLEINEN (UND LANGEN) SEQUENZEN VON „RNAS GUIDE“, DIE AN VERTEIDIGUNGS- UND REGULIERUNGSWEGEN BETEILIGT SIND, WIE RNAI/SILENCEMENT IN EUKARARYOTES ODER CRISPR IN PROKARYOTEN, BIS HIN ZU STRUKTURIERTEN RNA-MOTIVEN WIE RIBOSWITCHES UND RIBOZYMEN, UNTER ANDEREM. IM JAHR 2010 ERÖFFNETE MEINE GRUPPE EINE NEUE ARBEITSLINIE AN NCRNAS, INDEM SIE DIE BEDEUTUNG UND UNIVERSALITÄT KLEINER KATALITISCHER RNAS WIE DAS HAMMERKOPF-RIBOZYM-MODELL ENTDECKTE. HISTORISCH BETRACHTET WURDEN DIESE UND ANDERE KLEINE AUTOCUT-RIBOZYME ALS BIOLOGISCHE KURIOSITÄTEN, ABER WIR HABEN GEZEIGT, DASS SIE TATSÄCHLICH IN VIELEN GENOMEN VON PROKARYOTEN BIS METAZOANE, EINSCHLIESSLICH MENSCHLICHER ANTI-ONKOGENE, MIT NOCH ZU CHARAKTERISIERENDEN FUNKTIONEN ERHALTEN SIND. DAS FRÜHERE PROJEKT DES NATIONALEN FUEUI-PLANS (2015-2017) HAT UNS ERLAUBT ZU ENTDECKEN, DASS IN PFLANZEN VIELE DER GENOMISCHEN RIBOZYME AN DER ZELLULÄREN AKKUMULATION EINER NEUARTIGEN FORM VON KREISFÖRMIGEN RNAS BETEILIGT SIND, DIE DEN SUBVIRALEN AGENTEN WIE VIRALEN UND VIROIDEN SATELLITEN ÄHNLICH SIND, ABER TATSÄCHLICH EINE EINZIGARTIGE FAMILIE VON EUKARYOTISCHEN RETROELEMENTS SIND, DIE WIR BISHER NICHT BESCHRIEBEN HABEN UND DIE WIR RETROZIMAS GENANNT HABEN. DIESE ERGEBNISSE, ZUSAMMEN MIT UNSEREN FRÜHEREN ENTDECKUNGEN VON RIBOZYMEN IN PENELOPE-TYP-RETROTRANSPOSONS VON PROTISTEN, PFLANZEN, PILZEN UND TIEREN, HABEN UNS ERLAUBT, DIE BEDEUTUNG DER KATAALITISCHEN RNAS BEI DER RETROTRANSPOSITION VON RNA/DNA IN EUKARYOTEN AUFZUZEIGEN. IN DIESEM NEUEN PROJEKT WOLLEN WIR DIE MECHANISMEN UNTERSUCHEN, DIE DIESE RIBOZYME BEI DER MOBILISIERUNG VON RETROTRANSPOSONS MIT PFLANZEN ALS MODELLSYSTEM EINSETZEN. DARÜBER HINAUS WOLLEN WIR UND DIE KOMBINATION BIOINFORMATISCHER UND MOLEKULARER ANSÄTZE VERSCHIEDENE RETROTRANSPOSONSFAMILIEN IN PFLANZEN UND TIEREN ERFORSCHEN, DIE ES UNS ERMÖGLICHEN, NEUE FUNKTIONALE DETAILS DIESER ELEMENTE ZU KENNEN UND MÖGLICHE NEUE KATALITISCHE UND REGULATORISCHE RNAS ZU IDENTIFIZIEREN. INNERHALB DIESER LINIE WERDEN WIR DIE RIBOZYME DES TWISTER-TYPS CHARAKTERISIEREN, DIE WIR KÜRZLICH IN BESTIMMTEN RETROTRANSPOSONS VON PFLANZEN UND TIEREN ENTDECKT HABEN. DAZU WERDEN WIR UNS AUF DIE ANALYSE DER ZAHLREICHEN TWISTER-KOPIEN KONZENTRIEREN, DIE IM MANZANO-GENOM (MALUS DOMESTICA) ENTDECKT WURDEN. SCHLIESSLICH WERDEN WIR DIE CHARAKTERISIERUNG DER RETROZIMAS VON PFLANZEN UND DIE REICHLICH KREISFÖRMIGEN RNAS, DIE MIT DIESEM RETROELEMENT VERBUNDEN SIND, FORTSETZEN. TRANSGENE PFLANZEN, DIE CIRCRNAS AUSDRÜCKEN, WERDEN MOLEKULAR CHARAKTERISIERT MIT DEM ZIEL, DIE VERSCHIEDENEN HYPOTHESEN IN BEZUG AUF DIESE REICHLICH KREISFÖRMIGEN RNAS ZU BESTÄTIGEN, WIE Z. B. IHRE SELBSTREPLIZIERENDEN UND/ODER BEARBEITETEN KAPAZITÄTEN, DIE WEGEN IHRER HOHEN AKKUMULATION (STUDIE DER PROMOTOREN GEGEN STABILITÄT DES CIRCRNA), IHRER SUBZELLULÄREN LAGE ODER IHRER MÖGLICHEN ROLLE IN ANDEREN BIOLOGISCHEN FUNKTIONEN INNERHALB DER PFLANZE (E.G. SCHWÄMME KLEINER RNAS). IM RAHMEN DIESER STUDIE ZU RETROZIMAS WOLLEN WIR AUCH DAS VORHANDENSEIN VON KREISFÖRMIGEN RNAS MIT HAMMERKÖPFEN BEI TIEREN, SOWOHL WIRBELLOSEN ALS AUCH WIRBELTIEREN, BESTÄTIGEN, SO DASS WIR DIE PRÄSENZ DER RETROZIMAS-FAMILIE IM EUKARYOTISCHEN KÖNIGREICH VERALLGEMEINERN UND DIE TÜR ZU EINEM NEUEN BIOTECHNOLOGISCHEN WERKZEUG ÖFFNEN KÖNNEN, DAS AUF DIESEN RNA-KREISEN BASIERT. (German)
9 December 2021
0 references
ONDERZOEK OP HET GEBIED VAN RNA IS WAARSCHIJNLIJK EEN VAN DE GEBIEDEN VAN KENNIS DIE IN DE AFGELOPEN DECENNIA MEER INNOVATIES IN DE BIOLOGIE HEEFT GEGENEREERD, WAARBIJ VOORAL DE VOORUITGANG IN NIET-CODERENDE RNA’S (NCRNAS) DIE VERANTWOORDELIJK ZIJN VOOR BELANGRIJKE BIOLOGISCHE PROCESSEN WORDT BENADRUKT. DEZE NCRNAS VARIËREN VAN KLEINE (EN LANGE) SEQUENTIES VAN „RNAS GIDS” BETROKKEN BIJ DEFENSIE EN REGELGEVING ROUTES, ZOALS RNAI/SILENCEMENT IN EUKARYOTES OF CRISPR IN PROKARYOTES, TOT GESTRUCTUREERDE RNA MOTIEVEN ZOALS RIBOSWITCHES EN RIBOZYMEN, ONDER VELE ANDEREN. IN 2010, MIJN GROEP OPENDE EEN NIEUWE LIJN VAN HET WERK AAN NCRNAS DOOR HET ONTDEKKEN VAN HET BELANG EN DE UNIVERSALITEIT VAN KLEINE CATALITIC RNA’S ZOALS DE HAMMERHEAD RIBOZYME MODEL. HISTORISCH GEZIEN WERDEN DEZE EN ANDERE KLEINE AUTOCUT RIBOZYMEN BESCHOUWD ALS BIOLOGISCHE CURIOSITEITEN, MAAR WE HEBBEN AANGETOOND DAT ZE IN VEEL GENOMEN WORDEN BEWAARD VAN PROKARYOTES TOT METAZOËN, WAARONDER MENSELIJKE ANTI-ONCOGENEN, MET FUNCTIES DIE NOG MOETEN WORDEN GEKARAKTERISEERD. HET VORIGE PROJECT VAN HET NATIONALE O & O & I PLAN (2015-2017) HEEFT ONS IN STAAT GESTELD OM TE ONTDEKKEN DAT, IN PLANTEN, VEEL VAN DE GENOMISCHE RIBOZYMEN BETROKKEN ZIJN BIJ DE CELLULAIRE ACCUMULATIE VAN EEN NIEUWE VORM VAN CIRCULAIRE RNA’S VERGELIJKBAAR MET SUBVIRALE MIDDELEN ZOALS VIRALE EN VIROÏDE SATELLIETEN, MAAR DIE EIGENLIJK EEN UNIEKE FAMILIE VAN EUKARYOTIC RETROELEMENTS ZIJN GEBLEKEN DIE TOT OP HEDEN NIET IS BESCHREVEN, EN DIE WE RETROZIMAS HEBBEN GENOEMD. DEZE RESULTATEN, SAMEN MET ONZE EERDERE ONTDEKKINGEN VAN RIBOZYMEN IN PENELOPE-TYPE RETROTRANSPOSONS VAN PROTISTEN, PLANTEN, SCHIMMELS EN DIEREN, HEBBEN ONS IN STAAT GESTELD OM HET BELANG VAN KATALITISCHE RNA’S IN DE RETROTRANSPOSITIE VAN RNA/DNA IN EUKARYOTES TE ONTHULLEN. IN DIT NIEUWE PROJECT WILLEN WE DE MECHANISMEN BESTUDEREN DIE DEZE RIBOZYMEN GEBRUIKEN TIJDENS DE MOBILISATIE VAN RETROTRANSPOSONS MET BEHULP VAN PLANTEN ALS MODELSYSTEEM. DAARNAAST WILLEN WE, EN HET COMBINEREN VAN BIO-INFORMATISCHE EN MOLECULAIRE BENADERINGEN, VERSCHILLENDE FAMILIES VAN RETROTRANSPOSONS IN PLANTEN EN DIEREN VERKENNEN DIE ONS IN STAAT STELLEN OM NIEUWE FUNCTIONELE DETAILS VAN DEZE ELEMENTEN TE KENNEN, EN OM MOGELIJKE NIEUWE KATALITISCHE EN REGELGEVENDE RNA’S TE IDENTIFICEREN. BINNEN DEZE LIJN ZULLEN WE DE TWISTER TYPE RIBOZYMEN KARAKTERISEREN DIE WE ONLANGS HEBBEN ONTDEKT IN BEPAALDE RETROTRANSPOSONS VAN PLANTEN EN DIEREN. OM DIT TE DOEN, ZULLEN WE ONS RICHTEN OP DE ANALYSE VAN DE TALRIJKE TWISTER KOPIEËN GEDETECTEERD IN HET MANZANO GENOOM (MALUS DOMESTICA). TOT SLOT ZULLEN WE DOORGAAN MET DE KARAKTERISERING VAN DE RETROZIMAS VAN PLANTEN EN DE OVERVLOEDIGE CIRKELVORMIGE RNA’S GEASSOCIEERD MET DIT RETROELEMENT. TRANSGENE PLANTEN DIE CIRCRNAS UITDRUKKEN, ZULLEN MOLECULAIR WORDEN GEKARAKTERISEERD MET HET DOEL DE VERSCHILLENDE HYPOTHESEN TE BEVESTIGEN MET BETREKKING TOT DEZE OVERVLOEDIGE CIRCULAIRE RNA’S, ZOALS HUN ZELFREPLICERENDE EN/OF BEWERKTE CAPACITEITEN, VANWEGE HUN HOGE NIVEAUS VAN ACCUMULATIE (STUDIE VAN PROMOTORS VERSUS STABILITEIT VAN DE CIRCRNA), HUN SUBCELLULAIRE LOCATIE OF HUN MOGELIJKE ROL IN ANDERE BIOLOGISCHE FUNCTIES BINNEN DE PLANT (E.G. SPONZEN VAN KLEINE RNA’S). BINNEN DEZE LIJN VAN ONDERZOEK NAAR RETROZIMAS WILLEN WE OOK DE AANWEZIGHEID VAN CIRKELVORMIGE RNA’S MET HAMERKOPPEN BIJ DIEREN, ZOWEL ONGEWERVELD ALS GEWERVELD, BEVESTIGEN, WAARDOOR WE DE AANWEZIGHEID VAN DE RETROZIMAS-FAMILIE IN HET EUKARYOTISCHE KONINKRIJK KUNNEN VERALGEMENEN, EVENALS OM DE DEUR TE OPENEN VOOR EEN NIEUW BIOTECHNOLOGISCH HULPMIDDEL OP BASIS VAN DEZE CIRKELS VAN RNA. (Dutch)
17 December 2021
0 references
LA RICERCA NEL CAMPO DELL'RNA È PROBABILMENTE UNO DEI SETTORI DELLA CONOSCENZA CHE HA GENERATO PIÙ INNOVAZIONI IN BIOLOGIA NEGLI ULTIMI DECENNI, EVIDENZIANDO IN PARTICOLARE I PROGRESSI IN MATERIA DI RNA NON CODIFICANTI (NCRNA) RESPONSABILI DI IMPORTANTI PROCESSI BIOLOGICI. QUESTI NCRNAS VANNO DALLE PICCOLE (E LUNGHE) SEQUENZE DI "RNA GUIDA" COINVOLTE NELLE VIE DI DIFESA E REGOLAZIONE, COME RNAI/SILENCEMENT IN EUCARIOTI O CRISPR NEI PROCARIOTI, A MOTIVI RNA STRUTTURATI COME RIBOSWITCHES E RIBOZYMES, TRA MOLTI ALTRI. NEL 2010 IL MIO GRUPPO HA APERTO UNA NUOVA LINEA DI LAVORO SU NCRNAS SCOPRENDO L'IMPORTANZA E L'UNIVERSALITÀ DEI PICCOLI RNA CATALITICI COME IL MODELLO RIBOZYME MARTELLO. STORICAMENTE, QUESTO E ALTRI PICCOLI RIBOZIMI AUTOCUT ERANO CONSIDERATI CURIOSITÀ BIOLOGICHE, MA ABBIAMO DIMOSTRATO CHE SONO EFFETTIVAMENTE CONSERVATI IN MOLTI GENOMI DAI PROCARIOTI AI METAZOI, COMPRESI GLI ANTIONCOGENI UMANI, CON FUNZIONI ANCORA DA CARATTERIZZARE. IL PRECEDENTE PROGETTO DEL PIANO NAZIONALE DI R & S & I (2015-2017) CI HA PERMESSO DI SCOPRIRE CHE, NELLE PIANTE, MOLTI DEI RIBOZIMI GENOMICI SONO COINVOLTI NELL'ACCUMULO CELLULARE DI UNA NUOVA FORMA DI RNA CIRCOLARI SIMILE AD AGENTI SUBVIRALI COME SATELLITI VIRALI E VIROIDI, MA CHE IN REALTÀ SI SONO RIVELATI ESSERE UNA FAMIGLIA UNICA DI RETROELEMENTS EUCARIOTICI NON DESCRITTI FINORA, E CHE ABBIAMO CHIAMATO RETROZIMAS. QUESTI RISULTATI, INSIEME ALLE NOSTRE PRECEDENTI SCOPERTE DI RIBOZIMI NEI RETRASPOSONI DI PROTISTI, PIANTE, FUNGHI E ANIMALI DI TIPO PENELOPE, CI HANNO PERMESSO DI RIVELARE L'IMPORTANZA DEI RNA CATALITICI NELLA RETROTRASPOSIZIONE DELL'RNA/DNA NEGLI EUCARIOTI. IN QUESTO NUOVO PROGETTO VOGLIAMO STUDIARE I MECCANISMI CHE QUESTI RIBOZIMI USANO DURANTE LA MOBILITAZIONE DEI RETROTRASPOSONI UTILIZZANDO LE PIANTE COME SISTEMA MODELLO. INOLTRE, E COMBINANDO APPROCCI BIOINFORMATICI E MOLECOLARI, VOGLIAMO ESPLORARE VARIE FAMIGLIE DI RETROTRASPOSONI IN PIANTE E ANIMALI CHE CI PERMETTERANNO DI CONOSCERE NUOVI DETTAGLI FUNZIONALI DI QUESTI ELEMENTI, OLTRE A IDENTIFICARE EVENTUALI NUOVI RNA CATALITICI E NORMATIVI. ALL'INTERNO DI QUESTA LINEA, CARATTERIZZEREMO I RIBOZIMI DI TIPO TWISTER CHE ABBIAMO RECENTEMENTE RILEVATO IN ALCUNI RETROTRASPOSONI DI PIANTE E ANIMALI. PER FARE QUESTO, CI CONCENTREREMO SULL'ANALISI DELLE NUMEROSE COPIE TWISTER RILEVATE NEL GENOMA MANZANO (MALUS DOMESTICA). INFINE, CONTINUEREMO LA CARATTERIZZAZIONE DELLE RETROZIMAS DELLE PIANTE E DEGLI ABBONDANTI RNA CIRCOLARI ASSOCIATI A QUESTO RETROELEMENTO. LE PIANTE TRANSGENICHE CHE ESPRIMONO CIRCRNA SARANNO CARATTERIZZATE MOLECOLAREMENTE CON L'OBIETTIVO DI CONFERMARE LE DIVERSE IPOTESI IN RELAZIONE A QUESTI ABBONDANTI RNA CIRCOLARI, COME LE LORO CAPACITÀ AUTO-REPLICATIVE E/O MODIFICATE, A CAUSA DEI LORO ELEVATI LIVELLI DI ACCUMULO (STUDIO DEI PROMOTORI RISPETTO ALLA STABILITÀ DEL CIRCRNA), DELLA LORO POSIZIONE SUBCELLULARE O DEL LORO POSSIBILE RUOLO IN ALTRE FUNZIONI BIOLOGICHE ALL'INTERNO DELLA PIANTA (SPUGNE E.G. DI PICCOLI RNA). ALL'INTERNO DI QUESTA LINEA DI STUDIO SU RETROZIMAS, VOGLIAMO ANCHE CONFERMARE LA PRESENZA DI RNA CIRCOLARI CON TESTE DI MARTELLO NEGLI ANIMALI, SIA INVERTEBRATI CHE VERTEBRATI, PERMETTENDOCI DI GENERALIZZARE LA PRESENZA DELLA FAMIGLIA RETROZIMAS ALL'INTERNO DEL REGNO EUCARIOTICO, NONCHÉ DI APRIRE LA PORTA AD UN NUOVO STRUMENTO BIOTECNOLOGICO BASATO SU QUESTI CERCHI DI RNA. (Italian)
16 January 2022
0 references
ΚΑΤΆ ΤΗ ΔΙΆΡΚΕΙΑ ΤΩΝ ΤΕΛΕΥΤΑΊΩΝ ΔΕΚΑΕΤΙΏΝ, Η ΈΡΕΥΝΑ ΣΤΟΝ ΤΟΜΈΑ RNA ΥΠΉΡΞΕ ΈΝΑΣ ΑΠΌ ΤΟΥΣ ΠΙΟ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΎΣ ΤΟΜΕΊΣ ΓΝΏΣΗΣ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΊΑ, ΚΑΙ ΠΙΟ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΈΝΑ, ΟΙ ΑΝΑΚΑΛΎΨΕΙΣ ΜΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΜΈΝΩΝ RNAS (NCRNA) ΠΟΥ ΒΡΈΘΗΚΑΝ ΝΑ ΕΜΠΛΈΚΟΝΤΑΙ ΣΕ ΈΝΑ ΠΛΉΘΟΣ ΝΈΩΝ ΚΑΙ ΣΗΜΑΝΤΙΚΏΝ ΒΙΟΛΟΓΙΚΏΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΏΝ. Η ΟΙΚΟΓΈΝΕΙΑ ΤΩΝ NCRNAS ΚΥΜΑΊΝΕΤΑΙ ΑΠΌ ΜΙΚΡΈΣ (ΚΑΙ ΜΕΓΆΛΕΣ) ΑΚΟΛΟΥΘΊΕΣ ΟΔΗΓΏΝ RNAS ΠΟΥ ΕΜΠΛΈΚΟΝΤΑΙ ΣΕ ΑΜΥΝΤΙΚΆ ΚΑΙ ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΆ ΣΥΣΤΉΜΑΤΑ, ΌΠΩΣ ΤΟ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΌ RNAI/SILENCING Ή ΟΙ ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΈΣ ΔΙΑΔΡΟΜΈΣ CRISPR, ΜΈΧΡΙ ΠΙΟ ΔΟΜΗΜΈΝΑ ΜΟΤΊΒΑ RNA ΌΠΩΣ ΡΙΒΟΣΒΊΤΣΕΣ ΚΑΙ ΡΙΒΌΖΥΜΑ, ΜΕΤΑΞΎ ΠΟΛΛΏΝ ΆΛΛΩΝ. ΤΟ 2010, Η ΟΜΆΔΑ ΜΟΥ ΆΝΟΙΞΕ ΜΙΑ ΝΈΑ ΓΡΑΜΜΉ ΈΡΕΥΝΑΣ ΣΤΟΝ ΤΟΜΈΑ ΤΩΝ NCRNAS ΌΤΑΝ ΑΝΑΚΑΛΎΨΑΜΕ ΤΗ ΣΗΜΑΣΊΑ ΚΑΙ ΤΗΝ ΚΑΘΟΛΙΚΌΤΗΤΑ ΤΩΝ ΜΙΚΡΏΝ ΑΥΤΟΔΙΆΣΠΑΡΤΩΝ RNAS, ΌΠΩΣ ΤΟ ΣΦΥΡΟΚΈΦΑΛΟ ΡΙΒΌΖΥΜ. ΑΥΤΌ ΚΑΙ ΠΑΡΌΜΟΙΑ ΡΙΒΌΖΥΜΑ ΘΕΩΡΟΎΝΤΑΝ ΙΣΤΟΡΙΚΆ ΩΣ ΒΙΟΛΟΓΙΚΈΣ ΠΑΡΑΔΟΧΈΣ, ΑΛΛΆ Η ΟΜΆΔΑ ΜΑΣ ΈΔΕΙΞΕ ΌΤΙ, ΣΤΗΝ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΌΤΗΤΑ, ΤΑ ΜΙΚΡΆ ΡΙΒΌΖΥΜΑ ΕΊΝΑΙ ΕΥΡΈΩΣ ΔΙΑΔΕΔΟΜΈΝΑ ΑΠΌ ΤΑ ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΆ ΜΈΧΡΙ ΤΑ ΜΕΤΑΖΩΙΚΆ ΓΟΝΊΔΙΑ, ΣΥΜΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΟΜΈΝΩΝ ΤΩΝ ΑΝΘΡΏΠΙΝΩΝ ΑΝΤΙ-ΟΓΚΟΓΟΝΊΩΝ, ΜΕ ΑΝΕΠΑΡΚΏΣ ΚΑΤΑΝΟΗΤΈΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΊΕΣ. ΜΈΣΩ ΤΟΥ ΠΡΟΗΓΟΎΜΕΝΟΥ ΣΧΕΔΊΟΥ ΜΑΣ NACIONAL I+D+I (2015-2017), ΑΝΑΚΑΛΎΨΑΜΕ ΌΤΙ, ΣΤΑ ΦΥΤΆ, ΤΑ ΠΕΡΙΣΣΌΤΕΡΑ ΑΠΌ ΤΑ ΓΟΝΙΔΙΩΜΑΤΙΚΆ ΡΙΒΌΖΥΜΑ ΕΜΠΛΈΚΟΝΤΑΙ ΣΤΗΝ ΆΦΘΟΝΗ ΣΥΣΣΏΡΕΥΣΗ ΜΙΑΣ ΝΈΑΣ ΜΟΡΦΉΣ ΚΥΚΛΙΚΏΝ RNAS ΣΤΟ ΚΎΤΤΑΡΟ, ΠΟΛΎ ΠΑΡΌΜΟΙΑ ΜΕ ΟΡΙΣΜΈΝΟΥΣ ΥΠΟΙΙΚΟΎΣ ΠΑΡΆΓΟΝΤΕΣ ΦΥΤΏΝ ΌΠΩΣ ΟΙ ΙΙΚΟΊ ΔΟΡΥΦΌΡΟΙ ΚΑΙ ΤΑ ΙΟΕΙΔΉ. ΩΣΤΌΣΟ, ΑΝΑΚΑΛΎΨΑΜΕ ΌΤΙ ΑΥΤΆ ΤΑ ΝΈΑ ΣΤΟΙΧΕΊΑ ΜΕ ΡΙΒΌΖΥΜΑ ΕΊΝΑΙ ΣΤΗΝ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΌΤΗΤΑ ΜΙΑ ΟΙΚΟΓΈΝΕΙΑ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΏΝ ΡΕΤΡΟΜΕΤΑΦΕΡΌΜΕΝΩΝ, ΤΩΝ ΛΕΓΌΜΕΝΩΝ RETROZYMES (ΓΙΑ ΑΝΑΤΡΟΠΈΣ ΜΕ ΣΦΥΡΟΚΈΦΑΛΟ ΡΙΒΌΖΥΜΑ). ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΈΣΜΑΤΑ ΑΥΤΆ, ΜΑΖΊ ΜΕ ΤΗΝ ΠΡΟΗΓΟΎΜΕΝΗ ΑΝΑΚΆΛΥΨΗ ΠΑΡΌΜΟΙΩΝ ΡΙΒΌΖΥΜΩΝ ΣΤΗΝ ΠΗΝΕΛΌΠΗ-ΌΠΩΣ ΡΕΤΡΟΜΕΤΑΤΡΟΠΈΣ ΠΡΩΤΙΣΤΏΝ, ΦΥΤΏΝ, ΜΥΚΉΤΩΝ ΚΑΙ ΖΏΩΝ, ΈΧΟΥΝ ΑΠΟΚΑΛΎΨΕΙ ΤΗ ΣΗΜΑΣΊΑ ΤΗΣ ΑΥΤΟΔΙΆΘΕΣΗΣ ΤΩΝ RNAS ΣΤΗΝ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΉ ΑΝΑΔΡΟΜΉ. ΣΕ ΑΥΤΌ ΤΟ ΈΡΓΟ, ΘΈΛΟΥΜΕ ΠΡΏΤΑ ΝΑ ΤΕΜΑΧΊΣΟΥΜΕ ΤΟΝ ΜΗΧΑΝΙΣΜΌ ΑΥΤΏΝ ΤΩΝ ΡΙΒΌΖΥΜΩΝ ΚΑΤΆ ΤΗ ΔΙΆΡΚΕΙΑ ΤΗΣ ΑΝΑΔΡΟΜΉΣ RNA/DNA ΣΕ ΕΥΚΑΡΥΏΤΕΣ, ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΏΝΤΑΣ ΦΥΤΆ ΩΣ ΠΡΌΤΥΠΟ ΣΎΣΤΗΜΑ. ΘΑ ΔΙΕΡΕΥΝΉΣΟΥΜΕ ΔΙΆΦΟΡΕΣ ΟΙΚΟΓΈΝΕΙΕΣ ΦΥΤΙΚΏΝ ΚΑΙ ΖΩΙΚΏΝ ΡΕΤΡΟΜΕΤΑΦΕΡΌΜΕΝΩΝ ΠΡΟΚΕΙΜΈΝΟΥ ΝΑ ΜΕΛΕΤΉΣΟΥΜΕ ΑΥΤΈΣ ΤΙΣ ΜΗΧΑΝΙΣΤΙΚΈΣ ΛΕΠΤΟΜΈΡΕΙΕΣ ΚΑΙ ΝΑ ΕΝΤΟΠΊΣΟΥΜΕ ΝΈΕΣ ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΈΣ ΚΑΙ ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΈΣ RNA ΜΈΣΩ ΕΝΌΣ ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΎ ΒΙΟΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΉΣ ΚΑΙ IN VITRO ΠΡΟΣΕΓΓΊΣΕΩΝ. ΜΈΣΑ ΣΕ ΑΥΤΉ ΤΗ ΓΡΑΜΜΉ, ΘΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΊΣΟΥΜΕ ΤΑ ΡΙΒΌΖΥΜΑ TWISTER ΠΟΥ ΑΝΙΧΝΕΎΘΗΚΑΝ ΠΡΌΣΦΑΤΑ ΑΠΌ ΤΗΝ ΟΜΆΔΑ ΜΑΣ ΣΕ ΔΙΆΦΟΡΕΣ ΑΝΑΤΡΟΠΈΣ ΦΥΤΏΝ ΚΑΙ ΖΏΩΝ. ΓΙΑ ΝΑ ΓΊΝΕΙ ΑΥΤΌ, ΘΑ ΕΠΙΚΕΝΤΡΩΘΟΎΜΕ ΣΤΗΝ ΑΝΆΛΥΣΗ ΤΩΝ ΠΟΛΥΆΡΙΘΜΩΝ ΜΟΤΊΒΩΝ TWISTER ΠΟΥ ΈΧΟΥΜΕ ΑΝΑΚΑΛΎΨΕΙ ΣΤΟ ΓΟΝΙΔΊΩΜΑ ΤΗΣ APPLE (MALUS DOMESTICA). ΤΈΛΟΣ, ΘΑ ΣΥΝΕΧΊΣΟΥΜΕ ΤΟΝ ΜΟΡΙΑΚΌ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΌ ΤΟΥ ΦΥΤΟΎ RETROZYMES ΚΑΙ ΤΩΝ ΣΧΕΤΙΚΏΝ ΚΥΚΛΙΚΏΝ RNAS. ΤΑ ΔΙΑΓΟΝΙΔΙΑΚΆ ΦΥΤΆ ΠΟΥ ΕΚΦΡΆΖΟΥΝ CIRCRNA ΘΑ ΑΝΑΛΥΘΟΎΝ ΠΡΟΚΕΙΜΈΝΟΥ ΝΑ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΘΟΎΝ ΟΙ ΔΙΆΦΟΡΕΣ ΥΠΟΘΈΣΕΙΣ ΠΟΥ ΣΧΕΤΊΖΟΝΤΑΙ ΜΕ ΑΥΤΈΣ ΤΙΣ ΚΥΚΛΙΚΈΣ RNA, ΌΠΩΣ ΟΙ ΙΚΑΝΌΤΗΤΕΣ AUTOREPLICATIVE Ή ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΊΑΣ, ΟΙ ΛΌΓΟΙ ΤΩΝ ΥΨΗΛΏΝ ΕΠΙΠΈΔΩΝ ΣΥΣΣΏΡΕΥΣΗΣ (ΙΣΧΥΡΟΊ ΥΠΟΣΤΗΡΙΚΤΈΣ ΈΝΑΝΤΙ ΣΤΑΘΕΡΌΤΗΤΑΣ ΚΑΤΆ ΤΗΣ ΥΠΟΒΆΘΜΙΣΗΣ), Ο ΥΠΟΚΥΤΤΑΡΙΚΌΣ ΕΝΤΟΠΙΣΜΌΣ Ή ΟΙ ΠΙΘΑΝΟΊ ΡΌΛΟΙ ΣΕ ΆΛΛΕΣ ΒΙΟΛΟΓΙΚΈΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΊΕΣ (IE. ΣΦΟΥΓΓΆΡΙΑ ΜΙΚΡΏΝ RNA). ΜΈΣΑ ΣΕ ΑΥΤΉ ΤΗ ΓΡΑΜΜΉ ΜΕΛΈΤΗΣ ΓΙΑ ΤΟ RETROZYMES, ΘΑ ΕΠΑΛΗΘΕΎΣΟΥΜΕ ΤΗΝ ΠΑΡΟΥΣΊΑ ΠΑΡΌΜΟΙΩΝ ΚΥΚΛΙΚΏΝ RNA ΜΕ ΣΦΥΡΟΚΈΦΑΛΟΥΣ ΣΤΑ ΜΕΤΑΖΩΙΚΆ, ΕΊΤΕ ΑΣΠΌΝΔΥΛΑ ΕΊΤΕ ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΆ ΕΊΔΗ, ΜΙΑ ΕΠΙΒΕΒΑΊΩΣΗ ΠΟΥ ΘΑ ΜΑΣ ΕΠΙΤΡΈΨΕΙ ΝΑ ΓΕΝΙΚΕΎΣΟΥΜΕ ΤΗΝ ΟΙΚΟΓΈΝΕΙΑ ΤΟΥ RETROZYMES ΕΝΤΌΣ ΤΟΥ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΟΎ ΒΑΣΙΛΕΊΟΥ ΚΑΙ ΝΑ ΑΝΟΊΞΟΥΜΕ ΤΗΝ ΠΌΡΤΑ ΣΕ ΝΈΑ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΆ ΕΡΓΑΛΕΊΑ ΒΑΣΙΣΜΈΝΑ ΣΕ ΑΥΤΆ ΤΑ ΑΙΝΙΓΜΑΤΙΚΆ CIRCRNAS ΜΕ ΡΙΒΌΖΥΜΑ. (Greek)
17 August 2022
0 references
I LØBET AF DE SENESTE ÅRTIER HAR FORSKNINGEN PÅ RNA-OMRÅDET VÆRET ET AF DE MEST PRODUKTIVE OMRÅDER INDEN FOR BIOLOGI, OG ISÆR OPDAGELSERNE AF IKKE-KODENDE RNA'ER (NCRNA'ER), DER ER FUNDET IMPLICERET I EN LANG RÆKKE NYE OG VIGTIGE BIOLOGISKE PROCESSER. FAMILIEN AF NCRNA'ER SPÆNDER FRA SMÅ (OG LANGE) SEKVENSER AF GUIDE RNA'ER INVOLVERET I FORSVAR OG REGULERINGSSYSTEMER, SÅSOM EUKARYOTIC RNAI/SILENCING ELLER PROKARYOTIC CRISPR STIER, TIL MERE STRUKTUREREDE RNA MOTIVER SÅSOM RIBOSWITCHES OG RIBOZYMER, BLANDT MANGE ANDRE. I 2010 ÅBNEDE MIN GRUPPE EN NY FORSKNINGSLINJE INDEN FOR NCRNA'ER, DA VI OPDAGEDE BETYDNINGEN OG UNIVERSALITETEN AF SMÅ SELVSLUKKENDE RNA'ER SOM HAMMERHOVEDET RIBOZYM. DETTE OG LIGNENDE RIBOZYMER VAR HISTORISK SET BLEVET BETRAGTET SOM BIOLOGISKE SÆRHEDER, MEN VORES GRUPPE VISTE, AT SMÅ RIBOZYMER RENT FAKTISK ER UDBREDT FRA PROKARYOTISK TIL METAZO-GENOMER, HERUNDER HUMANE ANTI-ONKOGENER, MED DÅRLIGT FORSTÅET FUNKTIONER. GENNEM VORES TIDLIGERE PLAN NACIONAL I+D+I (2015-2017), HAR VI OPDAGET, AT I PLANTER, DE FLESTE AF DE GENOMISKE RIBOZYMER ER INVOLVERET I DEN RIGELIGE AKKUMULERING AF EN NY FORM FOR CIRKULÆRE RNA'ER I CELLEN, MEGET LIG VISSE SUBVIRALE MIDLER AF PLANTER SÅSOM VIRALE SATELLITTER OG VIROIDER. MEN VI FANDT UD AF, AT DISSE NYE ELEMENTER MED RIBOZYMER ER FAKTISK EN FAMILIE AF EUKARYOTIC RETROTRANSPOSONS, DEN SÅKALDTE RETROZYMES (FOR RETROTRANSPOSONS MED HAMMERHOVED RIBOZYMER). DISSE RESULTATER, SAMMEN MED VORES TIDLIGERE OPDAGELSE AF LIGNENDE RIBOZYMER I PENELOPE-LIGNENDE RETROTRANSPOSONS AF PROTISTER, PLANTER, SVAMPE OG DYR, HAR AFSLØRET BETYDNINGEN AF SELVRENSENDE RNA'ER I DEN EUKARYOTISKE RETROTRANSPOSITION. I DETTE PROJEKT ØNSKER VI FØRST AT DISSEKERE MEKANISMEN AF DISSE RIBOZYMER UNDER RNA/DNA RETROTRANSPOSITION I EUKARYOTER, VED HJÆLP AF PLANTER SOM ET MODELSYSTEM. VI VIL UNDERSØGE FORSKELLIGE FAMILIER AF PLANTE- OG DYRERETROTRANSPOSONER MED HENBLIK PÅ AT UNDERSØGE DISSE MEKANISTISKE DETALJER OG IDENTIFICERE NYE KATALYTISKE OG LOVGIVNINGSMÆSSIGE RNA'ER GENNEM EN KOMBINATION AF BIOINFORMATIK OG IN VITRO-METODER. INDEN FOR DENNE LINJE, VIL VI KARAKTERISERE TWISTER RIBOZYMER NYLIG OPDAGET AF VORES GRUPPE I FORSKELLIGE RETROTRANSPOSONS AF PLANTER OG DYR. FOR AT GØRE DET VIL VI FOKUSERE PÅ ANALYSEN AF DE MANGE TWISTER-MOTIVER, VI HAR OPDAGET I APPLE-GENOMET (MALUS DOMESTICA). ENDELIG VIL VI FORTSÆTTE DEN MOLEKYLÆRE KARAKTERISERING AF PLANT RETROZYMES OG DERES TILKNYTTEDE CIRKULÆRE RNA'ER. TRANSGENE PLANTER, DER UDTRYKKER CIRCRNA'ER, VIL BLIVE ANALYSERET FOR AT BEKRÆFTE DE FORSKELLIGE HYPOTESER I FORBINDELSE MED DISSE CIRKULÆRE RNA'ER, SÅSOM AUTOREPLICATIVE- ELLER REDIGERINGSKAPACITETERNE, ÅRSAGERNE TIL DERES HØJE AKKUMULERINGSNIVEAUER (STÆRKE PROMOTORER VS. STABILITET MOD NEDBRYDNING), SUBCELLULÆR LOKALISERING ELLER DE MULIGE ROLLER I ANDRE BIOLOGISKE FUNKTIONER (IE. SVAMPE AF SMÅ RNA'ER). INDEN FOR DENNE LINJE AF UNDERSØGELSEN AF RETROZYMES, VIL VI KONTROLLERE TILSTEDEVÆRELSEN AF LIGNENDE CIRKULÆRE RNA'ER MED HAMMERHOVEDER I METAZOER, ENTEN HVIRVELLØSE DYR ELLER HVIRVELDYR ARTER, EN BEKRÆFTELSE, DER VIL GØRE DET MULIGT FOR OS AT GENERALISERE FAMILIEN AF RETROZYMES INDEN FOR DET EUKARYOTISKE RIGE OG AT ÅBNE DØREN TIL EN NY BIOTEKNOLOGISKE VÆRKTØJER BASERET PÅ DISSE GÅDEFULDE CIRKRNA'ER MED RIBOZYMER. (Danish)
17 August 2022
0 references
VIIME VUOSIKYMMENINÄ TUTKIMUS RNA ALALLA ON OLLUT YKSI TUOTTAVIMMISTA TIEDON ALUE BIOLOGIAN, JA ERITYISESTI LÖYDÖKSET KOODAAMATON RNA (NCRNAS) LÖYTYY MUKANA LUKUISIA UUSIA JA TÄRKEITÄ BIOLOGISIA PROSESSEJA. PERHE NCRNAS VAIHTELEVAT PIENISTÄ (JA PITKIÄ) SEKVENSSEJÄ OPAS RNAS MUKANA PUOLUSTUS- JA SÄÄNTELYJÄRJESTELMISSÄ, KUTEN EUKARYOTTINEN RNAI/SILENCING TAI PROKARYOTIC CRISPR POLKUJA, JÄSENNELLYMPIÄ RNA MOTIIVEJA KUTEN RIBOSWITCHES JA RIBOZYMES, MUUN MUASSA. VUONNA 2010 RYHMÄNI AVASI UUDEN TUTKIMUSLINJAN NCRNA: N ALALLA, KUN LÖYSIMME PIENTEN ITSELEIKKUVIEN RNA:IDEN, KUTEN VASARAPÄÄ RIBOZYMIN, MERKITYKSEN JA UNIVERSAALISUUDEN. TÄTÄ JA VASTAAVIA RIBOTSYMEJÄ OLI HISTORIALLISESTI PIDETTY BIOLOGISINA OMITUISUUTENA, MUTTA RYHMÄMME OSOITTI, ETTÄ PIENET RIBOTYYMIT OVAT ITSE ASIASSA YLEISIÄ PROKARYOOTISISTA METATSOIHIN, MUKAAN LUKIEN IHMISEN ANTI-ONKOGEENIT, JOILLA ON HUONOSTI YMMÄRRETTÄVIÄ TOIMINTOJA. AIEMMALLA SUUNNITELMALLAMME NACIONAL I+D+I (2015–2017) OLEMME HAVAINNEET, ETTÄ KASVEISSA SUURIN OSA GENOMIRIBOTYYMEISTÄ ON MUKANA UUDENLAISEN PYÖREÄN RNA: N KERTYMISESSÄ SOLUSSA, HYVIN SAMANLAINEN KUIN TIETYT KASVIEN SUBVIRAALISET AINEET, KUTEN VIRUSSATELLIITIT JA VIROIDIT. KUITENKIN, SAIMME SELVILLE, ETTÄ NÄMÄ UUDET ELEMENTIT RIBOZYMES OVAT ITSE ASIASSA PERHEEN EUKARYOTIC RETROTRANSPOSONS, NS RETROZYMES (RETROTRANSPOSONS KANSSA VASARAPÄÄ RIBOZYMES). NÄMÄ TULOKSET SEKÄ AIEMMAT LÖYTÖMME SAMANKALTAISISTA RIBOTSYMEISTÄ PENELOPE-KALTAISISTA PROTISTIEN, KASVIEN, SIENTEN JA ELÄINTEN RETROTRANSPOSONEISTA OVAT PALJASTANEET ITSELEIKKAAVIEN RNA:IDEN MERKITYKSEN EUKARYOTTISESSA RETROSIIRTYMISESSÄ. TÄSSÄ HANKKEESSA HALUAMME ENSIN DISSECT MEKANISMI NÄIDEN RIBOZYMES AIKANA RNA/DNA RETROTRANSPOSITION EUKARYOTES, KÄYTTÄEN KASVEJA MALLINA. TUTKIMME ERILAISIA KASVIN JA ELÄINTEN JÄLKITRANSPOSONIPERHEITÄ NÄIDEN MEKANISTISTEN YKSITYISKOHTIEN TUTKIMISEKSI JA UUSIEN KATALYYTTISTEN JA SÄÄNTELYLLISTEN RNA:IDEN TUNNISTAMISEKSI BIOINFORMATIIKAN JA IN VITRO -LÄHESTYMISTAPOJEN YHDISTELMÄLLÄ. TÄMÄN LINJAN SISÄLLÄ, ME LUONNEHTIA TWISTER RIBOZYMES ÄSKETTÄIN HAVAITTU RYHMÄMME ERILAISIA RETROTRANSPOSONS KASVEJA JA ELÄIMIÄ. TÄTÄ VARTEN KESKITYMME ANALYYSIIN LUKUISISTA TWISTER-AIHEISTA, JOTKA OLEMME LÖYTÄNEET APPLEN GENOMISTA (MALUS DOMESTICA). LOPUKSI JATKAMME RETROZYMES-KASVIN JA SIIHEN LIITTYVIEN PYÖREÄN RNA:N MOLEKYYLILUOKITTELUA. TRANSGEENISET KASVIT, JOTKA ILMENTÄVÄT CIRCRNA:ITA, ANALYSOIDAAN, JOTTA VOIDAAN VAHVISTAA NÄIHIN PYÖREIHIN RNA:IHIN LIITTYVÄT ERILAISET OLETUKSET, KUTEN AUTOREPLICATIVE- TAI EDITOINTIVALMIUDET, NIIDEN KORKEIDEN KERTYMÄTASOJEN SYYT (VAHVAT PROMOOTTORIT VS. STABIILIUS HAJOAMISTA VASTAAN), SUBSELLULAARINEN LOKALISOINTI TAI MAHDOLLISET ROOLIT MUISSA BIOLOGISISSA FUNKTIOISSA (IE. PIENTEN RNA-SIENTEN SIENET). TÄMÄN RETROZYMES-TUTKIMUSLINJAN SISÄLLÄ VARMISTAMME, ETTÄ METAZOAANEISSA, JOKO SELKÄRANGATTOMISSA TAI SELKÄRANKAISISSA LAJEISSA ON SAMANLAISIA PYÖREITÄ RNA:ITA JA VASARAPÄITÄ, VAHVISTUS, JONKA AVULLA VOIMME YLEISTÄÄ RETROZYMES-PERHEEN EUKARYOOTTISESSA KUNINGASKUNNASSA JA AVATA OVEN UUSIIN BIOTEKNOLOGISIIN TYÖKALUIHIN, JOTKA PERUSTUVAT NÄIHIN ARVOITUKSELLISIIN CIRCRNA:IHIN RIBOTSYMEILLÄ. (Finnish)
17 August 2022
0 references
MATUL L-AĦĦAR GĦEXIEREN TA’ SNIN, IR-RIĊERKA FIL-QASAM TAL-RNA KIENET WAĦDA MILL-OQSMA L-AKTAR PRODUTTIVI TA’ GĦARFIEN FIL-BIJOLOĠIJA, U SPEĊJALMENT, L-ISKOPERTI TA’ RNAS MHUX IKKODIFIKATI (NCRNAS) LI NSTABU IMPLIKATI F’GĦADD KBIR TA’ PROĊESSI BIJOLOĠIĊI ĠODDA U IMPORTANTI. IL-FAMILJA TA’ NCRNAS IVARJAW MINN SEKWENZI ŻGĦAR (U TWAL) TA’ RNAS TA’ GWIDA INVOLUTI F’SISTEMI TA’ DIFIŻA U REGOLATORJI, BĦALL-RNA/SAJLENSER EWKARJOTIĊI JEW IL-PASSAĠĠI PROKARJOTIĊI CRISPR, GĦAL MOTIFI TAL-RNA AKTAR STRUTTURATI BĦAL RIBOSWITCHES U RIBOZYMES, FOST ĦAFNA OĦRAJN. FL-2010, GRUPP TIEGĦI FETAĦ LINJA ĠDIDA TA ‘RIĊERKA FIL-QASAM TA’ NCRNAS META SKOPREJNA L-IMPORTANZA U L-UNIVERSALITÀ TA ‘RNAS ŻGĦAR AWTO-CLEAVING BĦALL-RIBOZYME HAMMERHEAD. DAN U RIBOZYMES SIMILI KIENU STORIKAMENT MEQJUSA BĦALA ODDITIES BIJOLOĠIĊI, IŻDA L-GRUPP TAGĦNA WERA LI, FIL-FATT, RIBOZYMES ŻGĦAR HUMA MIFRUXA MINN ĠENOMI PROKARYOTIC GĦAL METAZOAN, INKLUŻI ANTI-ONKOĠENI UMANI, B’FUNZJONIJIET MIFHUMA ĦAŻIN. PERMEZZ TAL-PJAN PREĊEDENTI TAGĦNA NACIONAL I+D+I (2015–2017), SKOPREJNA LI, FIL-PJANTI, ĦAFNA MIR-RIBOŻIMI ĠENOMIĊI HUMA INVOLUTI FL-AKKUMULAZZJONI ABBUNDANTI TA’ FORMA ĠDIDA TA’ RNAS ĊIRKOLARI FIĊ-ĊELLOLA, SIMILI ĦAFNA GĦAL ĊERTI AĠENTI SUBVIRALI TA’ PJANTI BĦAL SATELLITI VIRALI U VIROJDI. MADANKOLLU, AĦNA SIBNA LI DAWN L-ELEMENTI ĠODDA MA RIBOZYMES HUMA ATTWALMENT FAMILJA TA ‘RETROTRANSPOSONS EWKARJOTIĊI, L-HEKK IMSEJĦA RETROZYMES (GĦAL RETROTRANSPOSONS MA RIBOZYMES HAMMERHEAD). DAWN IR-RIŻULTATI, FLIMKIEN MA ‘L-ISKOPERTA PREĊEDENTI TAGĦNA TA’ RIBOZYMES SIMILI FIL PENELOPE SIMILI RETROTRANSPOSONS TA ‘PROTISTS, PJANTI, FUNGI U ANNIMALI, ŻVELAW L-IMPORTANZA TA’ RNAS AWTO-CLEAVING FIL-RETROTRANSPOŻIZZJONI EWKARJOTIKA. F’DAN IL-PROĠETT, L-EWWEL IRRIDU NIDDISTINGWU L-MEKKANIŻMU TA’ DAWN IR-RIBOŻIMI MATUL IR-RETROTRASPOŻIZZJONI TAL-RNA/DNA FL-EWKARJOTI, BL-UŻU TA’ PJANTI BĦALA SISTEMA MUDELL. SE NESPLORAW DIVERSI FAMILJI TA’ RETROTRANSPOŻIZZJONIJIET TAL-PJANTI U TAL-ANNIMALI SABIEX NISTUDJAW DAWN ID-DETTALJI MEKKANISTIĊI U BIEX NIDENTIFIKAW RNAS KATALITIĊI U REGOLATORJI ĠODDA PERMEZZ TA’ KOMBINAZZJONI TA’ BIJOINFORMATIKA U APPROĊĊI IN VITRO. F’DIN IL-LINJA, AĦNA SE TIKKARATTERIZZA L-RIBOZYMES TWISTER RIBOZYMES RIĊENTAMENT MISJUBA MILL-GRUPP TAGĦNA FIL-RETROTRANSPOSONS DIVERSI TA ‘PJANTI U ANNIMALI. BIEX NAGĦMLU DAN, AĦNA SE TIFFOKA FUQ L-ANALIŻI TAL-MOTIFS TWISTER NUMERUŻI LI SKOPREJNA FIL-ĠENOMA APPLE (MALUS DOMESTICA). FL-AĦĦAR NETT, SE NKOMPLU L-KARATTERIZZAZZJONI MOLEKULARI TAL-IMPJANT RETROZYMES U L-RNAS ĊIRKOLARI ASSOĊJATI TAGĦHOM. PJANTI TRANSĠENIĊI LI JESPRIMU ĊIRCRNAS SE JIĠU ANALIZZATI SABIEX JIKKONFERMAW L-IPOTEŻIJIET DIFFERENTI RELATATI MA’ DAWN L-RNA ĊIRKOLARI, BĦALL-AUTOREPLICATIVE JEW IL-KAPAĊITAJIET TA’ EDITJAR, IR-RAĠUNIJIET TAL-LIVELLI GĦOLJIN TA’ AKKUMULAZZJONI TAGĦHOM (PROMOTURI B’SAĦĦITHOM VS. STABBILTÀ KONTRA D-DEGRADAZZJONI), LOKALIZZAZZJONI SUBĊELLULARI JEW IR-RWOLI POSSIBBLI F’FUNZJONIJIET BIJOLOĠIĊI OĦRA (IE. SPONOŻ TA’ RNAS ŻGĦAR). F’DIN IL-LINJA TA’ STUDJU DWAR RETROZYMES, AĦNA SE NIVVERIFIKAW IL-PREŻENZA TA’ RNAS ĊIRKOLARI SIMILI B’MARTELL FIL-METAZOANS, JEW SPEĊIJIET INVERTEBRATI JEW VERTEBRATI, KONFERMA LI TIPPERMETTILNA NIĠĠENERALIZZAW IL-FAMILJA TA’ RETROZYMES FIR-RENJU EWKARJOTTIKU U NIFTĦU L-BIEB GĦAL GĦODOD BIJOTEKNOLOĠIĊI ĠODDA BBAŻATI FUQ DAWN IĊ-ĊIRCRNAS ENIGMATIĊI BIR-RIBOŻIMI. (Maltese)
17 August 2022
0 references
PĒDĒJO DESMITGAŽU LAIKĀ PĒTNIECĪBA RNS JOMĀ IR BIJUSI VIENA NO PRODUKTĪVĀKAJĀM ZINĀŠANU JOMĀM BIOLOĢIJĀ, UN JO ĪPAŠI ATKLĀJUMI PAR NEKODĒTĀM RNS (NCRNS), KAS IR IESAISTĪTI DAUDZOS JAUNOS UN SVARĪGOS BIOLOĢISKOS PROCESOS. NCRNS SAIME SVĀRSTĀS NO NELIELĀM (UN GARĀM) GIDU RNS SEKVENCĒM, KAS IESAISTĪTAS AIZSARDZĪBAS UN REGULĒŠANAS SISTĒMĀS, PIEMĒRAM, EIKARYOTIC RNAI/SILENCING VAI PROKARIOTISKIE CRISPR CEĻI, LĪDZ STRUKTURĒTĀKIEM RNA MOTĪVIEM, PIEMĒRAM, RIBOSWITCHES UN RIBOZYMES, TOSTARP DAUDZIEM CITIEM. 2010. GADĀ MANA GRUPA ATVĒRA JAUNU PĒTNIECĪBAS LĪNIJU NCRNS JOMĀ, KAD MĒS ATKLĀJĀM MAZO PAŠATTĪROŠO RNS, PIEMĒRAM, ĀMURGALVAS RIBOZĪMA, NOZĪMI UN UNIVERSĀLUMU. ŠIE UN LĪDZĪGI RIBOCĪMI VĒSTURISKI TIKA UZSKATĪTI PAR BIOLOĢISKĀM DĪVAINĪBĀM, BET MŪSU GRUPA PIERĀDĪJA, KA PATIESĪBĀ MAZIE RIBOZĪMI IR PLAŠI IZPLATĪTI NO PROKARIOTISKIEM LĪDZ METAZOĀNU GENOMIEM, TOSTARP CILVĒKA ANTIONKOGĒNIEM, AR SLIKTI SAPROTAMĀM FUNKCIJĀM. IZMANTOJOT MŪSU IEPRIEKŠĒJO PLĀNU NACIONAL I+D+I (2015–2017), MĒS ESAM ATKLĀJUŠI, KA AUGOS LIELĀKĀ DAĻA GENOMISKO RIBOZĪMU IR IESAISTĪTI BAGĀTĪGĀ APĻVEIDA RNS FORMAS UZKRĀŠANĀ ŠŪNĀ, KAS IR ĻOTI LĪDZĪGA DAŽIEM AUGU SUBVIRĀLIEM AĢENTIEM, PIEMĒRAM, VĪRUSU SATELĪTIEM UN VIROĪDIEM. TOMĒR MĒS UZZINĀJĀM, KA ŠIE JAUNIE ELEMENTI AR RIBOCĪMIEM FAKTISKI IR EIKARIOTISKO RETROTRANSPONU ĢIMENE, TĀ SAUKTIE RETROZYMES (RETRANSPONIEM AR ĀMURGALVAS RIBOCĪMIEM). ŠIE REZULTĀTI KOPĀ AR MŪSU IEPRIEKŠĒJO ATKLĀJUMU LĪDZĪGU RIBOZĪMU PENELOPE LĪDZĪGU RETROTRANSPONIEM PROTISTS, AUGIEM, SĒNĪTĒM UN DZĪVNIEKIEM, IR ATKLĀJUŠI, CIK SVARĪGI IR PAŠATTĪRĪŠANĀS RNS EIKARYOTIC RETROTRANSPONS. ŠAJĀ PROJEKTĀ MĒS VISPIRMS VĒLAMIES IZKLIEDĒT ŠO RIBOZĪMU MEHĀNISMU RNS/DNS RETROTRANSPONĒŠANAS LAIKĀ EUKARYOTES, IZMANTOJOT AUGUS KĀ MODEĻA SISTĒMU. MĒS PĒTĪSIM DAŽĀDAS AUGU UN DZĪVNIEKU RETROTRANSPONU GRUPAS, LAI IZPĒTĪTU ŠĪS MEHĀNISTISKĀS DETAĻAS UN IDENTIFICĒTU JAUNAS KATALĪTISKĀS UN REGULATĪVĀS RNS, APVIENOJOT BIOINFORMĀTIKU UN IN VITRO PIEEJAS. ŠAJĀ RINDĀ MĒS RAKSTUROSIM TWISTER RIBOZYMES NESEN ATKLĀJA MŪSU GRUPA DAŽĀDOS RETROTRANSPONOS AUGU UN DZĪVNIEKU. LAI TO IZDARĪTU, MĒS KONCENTRĒSIMIES UZ ANALĪZI PAR DAUDZAJIEM TWISTER MOTĪVIEM, KURUS ESAM ATKLĀJUŠI APPLE GENOMĀ (MALUS DOMESTICA). VISBEIDZOT, MĒS TURPINĀSIM AUGU RETROZYMES UN AR TIEM SAISTĪTO APĻVEIDA RNS MOLEKULĀRO RAKSTUROŠANU. TRANSGĒNI AUGI, KAS EKSPRESĒ AP RNS, TIKS ANALIZĒTI, LAI APSTIPRINĀTU DAŽĀDAS HIPOTĒZES, KAS SAISTĪTAS AR ŠĪM APĻVEIDA RNS, PIEMĒRAM, AUTOREPLICATIVE VAI REDIĢĒŠANAS SPĒJAS, TO AUGSTĀ UZKRĀŠANĀS LĪMEŅA IEMESLI (SPĒCĪGI VEICINĀTĀJI PRET STABILITĀTI PRET DEGRADĀCIJU), SUBŠŪNU LOKALIZĀCIJA VAI IESPĒJAMĀS LOMAS CITĀS BIOLOĢISKAJĀS FUNKCIJĀS (IE. MAZU RNS SŪKĻI). ŠAJĀ PĒTĪJUMA LĪNIJĀ PAR RETROZYMES MĒS PĀRBAUDĪSIM LĪDZĪGU APĻVEIDA RNS KLĀTBŪTNI METAZOĀNOS, KAS IR BEZMUGURKAULNIEKU VAI MUGURKAULNIEKU SUGAS, AR ĀMURGALVIŅĀM, APSTIPRINĀJUMU, KAS ĻAUS MUMS VISPĀRINĀT RETROZYMES ĢIMENI EIKARIOTISKAJĀ KARALISTĒ UN ATVĒRT DURVIS JAUNIEM BIOTEHNOLOĢISKIEM INSTRUMENTIEM, KURU PAMATĀ IR ŠĪS MĪKLAS CIRKRNS AR RIBOCĪMIEM. (Latvian)
17 August 2022
0 references
V POSLEDNÝCH DESAŤROČIACH BOL VÝSKUM V OBLASTI RNA JEDNOU Z NAJPRODUKTÍVNEJŠÍCH OBLASTÍ POZNATKOV V BIOLÓGII, A NAJMÄ OBJAVY NEKÓDUJÚCICH RNA (NCRNA) ZISTENÉ V MNOHÝCH NOVÝCH A DÔLEŽITÝCH BIOLOGICKÝCH PROCESOCH. RODINA NCRNAS SIAHA OD MALÝCH (A DLHÝCH) SEKVENCIÍ VODIACICH RNA ZAPOJENÝCH DO OBRANNÝCH A REGULAČNÝCH SYSTÉMOV, AKO SÚ EUKARYOTICKÉ RNAI/SILNENIE ALEBO PROKARYOTICKÉ CRISPR DRÁHY, AŽ PO ŠTRUKTÚROVANEJŠIE RNA MOTÍVY, AKO SÚ RIBOSWITCHE A RIBOZYMY, OKREM MNOHÝCH INÝCH. V ROKU 2010 NAŠA SKUPINA OTVORILA NOVÚ LÍNIU VÝSKUMU V OBLASTI NCRNA, KEĎ SME OBJAVILI VÝZNAM A UNIVERZÁLNOSŤ MALÝCH SAMOČISTIACICH RNA, AKO JE RIBOZYME KLADIVOHLAVY. TENTO A PODOBNÉ RIBOZYMY BOLI HISTORICKY POVAŽOVANÉ ZA BIOLOGICKÉ ZVLÁŠTNOSTI, ALE NAŠA SKUPINA PREUKÁZALA, ŽE V SKUTOČNOSTI SÚ MALÉ RIBOZYMY ROZŠÍRENÉ OD PROKARYOTICKÝCH PO METAZOANOV, VRÁTANE ĽUDSKÝCH ANTI-ONKOGÉNOV, S NEDOSTATOČNE CHÁPANÝMI FUNKCIAMI. PROSTREDNÍCTVOM NÁŠHO PREDCHÁDZAJÚCEHO PLÁNU NACIONAL I+D+I (2015 – 2017) SME ZISTILI, ŽE V RASTLINÁCH SA VÄČŠINA RIBOZÝMOV RIBOZÝMOV PODIEĽA NA HOJNEJ AKUMULÁCII NOVEJ FORMY KRUHOVÝCH RNA V BUNKE, KTORÁ JE VEĽMI PODOBNÁ NIEKTORÝM SUBVÍRUSOVÝM LÁTKAM RASTLÍN, AKO SÚ VÍRUSOVÉ SATELITY A VIROIDY. ZISTILI SME VŠAK, ŽE TIETO NOVÉ PRVKY S RIBOZYMAMI SÚ VLASTNE RODINA EUKARYOTICKÝCH RETROTRANSPOZÓNOV, TZV. RETROZYMES (PRE RETROTRANSPONÓNY S RIBOZYMAMI KLADIVOM). TIETO VÝSLEDKY, SPOLU S NAŠÍM PREDCHÁDZAJÚCIM OBJAVOM PODOBNÝCH RIBOZYMOV V PENELOPE-AKO RETROTRANSPONÓNY PROTISTS, RASTLÍN, HÚB A ZVIERAT, ODHALILI VÝZNAM SAMOČISTIACICH RNA V EUKARYOTICKEJ RETROTRANSPOZÍCII. V TOMTO PROJEKTE CHCEME NAJPRV ROZOBRAŤ MECHANIZMUS TÝCHTO RIBOZYMOV POČAS RETROTRANSPOZÍCIE RNA/DNA V EUKARYOTÁCH S VYUŽITÍM RASTLÍN AKO MODELOVÉHO SYSTÉMU. PRESKÚMAME RÔZNE RODINY RASTLINNÝCH A ŽIVOČÍŠNYCH RETROTRANSPOZÍCIÍ S CIEĽOM ŠTUDOVAŤ TIETO MECHANISTICKÉ DETAILY A IDENTIFIKOVAŤ NOVÉ KATALYTICKÉ A REGULAČNÉ RNA KOMBINÁCIOU BIOINFORMATIKY A PRÍSTUPOV IN VITRO. V RÁMCI TEJTO LÍNIE BUDEME CHARAKTERIZOVAŤ TWISTER RIBOZYMES NEDÁVNO ZISTENÉ NAŠOU SKUPINOU V RÔZNYCH RETROTRANSPONÓNY RASTLÍN A ŽIVOČÍCHOV. ABY SME TO DOSIAHLI, ZAMERIAME SA NA ANALÝZU MNOHÝCH MOTÍVOV TWISTER, KTORÉ SME OBJAVILI V GENÓME APPLE (MALUS DOMESTICA). NAKONIEC BUDEME POKRAČOVAŤ V MOLEKULÁRNEJ CHARAKTERISTIKE RASTLÍN RETROZYMES A ICH SÚVISIACICH KRUHOVÝCH RNA. TRANSGÉNNE RASTLINY VYJADRUJÚCE CIRCRNA SA BUDÚ ANALYZOVAŤ S CIEĽOM POTVRDIŤ RÔZNE HYPOTÉZY TÝKAJÚCE SA TÝCHTO KRUHOVÝCH RNA, AKO SÚ AUTOREPLICATIVE ALEBO EDITAČNÉ SCHOPNOSTI, DÔVODY ICH VYSOKÝCH ÚROVNÍ AKUMULÁCIE (SILNÉ PROPAGÁTORY VERZUS STABILITA PROTI DEGRADÁCII), SUBCELULÁRNA LOKALIZÁCIA ALEBO MOŽNÉ ÚLOHY V INÝCH BIOLOGICKÝCH FUNKCIÁCH (IE. ŠPONGIE MALÝCH RNA). V RÁMCI TEJTO ŠTÚDIE O RETROZYMES OVERÍME PRÍTOMNOSŤ PODOBNÝCH KRUHOVÝCH RNA S KLADIVOVÝMI HLAVICAMI V METAZOANOCH, ČI UŽ BEZSTAVOVCOV ALEBO STAVOVCOV, ČO JE POTVRDENIE, KTORÉ NÁM UMOŽNÍ ZOVŠEOBECNIŤ ČEĽAĎ RETROZYMES V EUKARYOTICKOM KRÁĽOVSTVE A OTVORIŤ DVERE NOVÝM BIOTECHNOLOGICKÝM NÁSTROJOM ZALOŽENÝM NA TÝCHTO ENIGMATICKÝCH CIRCRNA S RIBOZYMAMI. (Slovak)
17 August 2022
0 references
LE BLIANTA BEAGA ANUAS, TÁ AN TAIGHDE I RÉIMSE AN RNA AR CHEANN DE NA RÉIMSÍ EOLAIS IS TÁIRGIÚLA SA BHITHEOLAÍOCHT, AGUS GO HÁIRITHE, FUAIR NA FIONNACHTANA Ó RNAS NEAMHCHÓDAITHE (NCRNAS) GO RAIBH BAINT ACU LEIS AN ILIOMAD PRÓISEAS BITHEOLAÍOCH NUA AGUS TÁBHACHTACH. TÁ AN TEAGHLACH DE NCRNAS RAON Ó SHEICHIMH BHEAGA (AGUS FADA) TREOIR RNAS A BHFUIL BAINT ACU LE CÓRAIS COSANTA AGUS RIALÁLA, MAR SHAMPLA AN RNAI EUKARYOTIC/SILENCING NÓ NA COSÁIN CRISPR PROKARYOTIC, GO MÓITÍFEANNA RNA NÍOS STRUCHTÚRTHA AR NÓS RIBOSWITCHES AGUS RIBOZYMES, I MEASC GO LEOR EILE. I 2010, D’OSCAIL MO GHRÚPA LÍNE NUA TAIGHDE I RÉIMSE NA NCRNAS NUAIR A D’AIMSIGH MUID AN TÁBHACHT AGUS AN UILÍOCHT A BHAINEANN LE RNAS FÉIN-CLEAVING BEAG COSÚIL LEIS AN RIBOZYME CASMERHEAD. MEASADH GO STAIRIÚIL GUR CORRAÍ BITHEOLAÍOCHTA É RIBOZYMES DEN CHINEÁL CÉANNA, ACH LÉIRIGH ÁR NGRÚPA GO BHFUIL RIBOZYMES BEAGA FORLEATHAN Ó GHÉANÓIM PROKARYOTIC GO GENOMES METAZOAN, LENA N-ÁIRÍTEAR FRITH-ONCOGENES DAONNA, LE FEIDHMEANNA NACH DTUIGTEAR GO MAITH. TRÍD ÁR BPLEAN ROIMHE SEO NACIONAL I+D + I (2015-2017), NÍ MÓR DÚINN AMACH GO BHFUIL, I BPLANDAÍ, AN CHUID IS MÓ DE NA RIBOZYMES GENOMIC BAINT ACU LE CARNADH FLÚIRSEACH FOIRM ÚRSCÉAL DE RNAS CIORCLACH SA CHILL, AN-CHOSÚIL LE GNÍOMHAIRÍ SUBVIRAL ÁIRITHE DE PHLANDAÍ COSÚIL LE SATAILÍTÍ VÍREASACHA AGUS VIROIDS. MAR SIN FÉIN, FUAIR MUID AMACH GO BHFUIL NA HEILIMINTÍ ÚRSCÉAL LE RIBOZYMES IARBHÍR TEAGHLACH DE RETROTRANSPOSONS EUKARYOTIC, AN RETROZYMES MAR A THUGTAR AIR (DO RETROTRANSPOSONS LE RIBOZYMES CASMERHEAD). TÁ NA TORTHAÍ, MAR AON LENÁR BHFIONNACHTAIN ROIMHE SEO RIBOZYMES DEN CHINEÁL CÉANNA I PENELOPE-MHAITH RETROTRANSPOSONS PROTISTS, PLANDAÍ, FUNGAIS AGUS AINMHITHE, NOCHTADH AN TÁBHACHT A BHAINEANN RNAS FÉIN-CLEAVING SA RETROTRANSPOSITION EUKARYOTIC. SA TIONSCADAL SEO, BA MHAITH LINN AN CHÉAD A DISSECT AN MHEICNÍOCHT NA RIBOZYMES LE LINN RNA/DNA RETROTRANSPOSITION I EUKARYOTES, AG BAINT ÚSÁIDE AS PLANDAÍ MAR CHÓRAS SAMHAIL. DÉANFAIMID INIÚCHADH AR THEAGHLAIGH ÉAGSÚLA RETROTRANSPOSONS PLANDAÍ AGUS AINMHITHE CHUN STAIDÉAR A DHÉANAMH AR NA SONRAÍ MEICNÍOCH AGUS CHUN RNAS CATALAÍOCH AGUS RIALÁLA NUA A AITHINT TRÍ MHEASCÁN DE BHITHFHAISNÉISÍOCHT AGUS CINEÁLACHA CUR CHUIGE IN VITRO. LAISTIGH DEN LÍNE SEO, BEIDH MUID CHARACTERIZE AN RIBOZYMES TWISTER BRAITHEADH LE DÉANAÍ AG ÁR NGRÚPA I RETROTRANSPOSONS ÉAGSÚLA DE PHLANDAÍ AGUS AINMHITHE. CHUN É SIN A DHÉANAMH, DÍREOIMID AR AN ANAILÍS AR NA MÓITÍFEANNA IOMADÚLA TWISTER ATÁ AIMSITHE AGAINN SA GENOME APPLE (MALUS DOMESTICA). AR DEIREADH, LEANFAIMID AR AGHAIDH LE TRÉITHRIÚ MÓILÍNEACH RETROZYMES PLANDAÍ AGUS NA RNAS CIORCLACHA A BHAINEANN LEO. DÉANFAR ANAILÍS AR GHLÉASRAÍ TRASGHINEACHA A LÉIRÍONN CIRCRNAS CHUN NA HIPITÉISÍ ÉAGSÚLA A BHAINEANN LEIS NA RNAS CIORCLACHA SIN A DHEIMHNIÚ, AMHAIL AN AUTOREPLICATIVE NÓ AN CUMAS EAGARTHÓIREACHTA, CÚISEANNA A N-ARDLEIBHÉIL CHARNTHA (TIONSCNÓIRÍ LÁIDRE VS. COBHSAÍOCHT IN AGHAIDH DÍGHRÁDÚ), LOGÁNÚ FOCHEALLACH NÓ NA RÓIL A D’FHÉADFADH A BHEITH AIGE I BHFEIDHMEANNA BITHEOLAÍOCHA EILE (IE. SPÚINSÍ DE RNAS BEAGA). LAISTIGH DEN LÍNE STAIDÉIR SEO AR RETROZYMES, DÉANFAIMID A FHÍORÚ GO BHFUIL RNAS CIORCLACH DEN CHINEÁL CÉANNA I MEITEAZOANS, CIBÉ SPEICEAS INVEIRTEABRACH NÓ VEIRTEABRACH, A CHUIRFIDH AR ÁR GCUMAS TEAGHLACH RETROZYMES A GHINEARÁLÚ LAISTIGH DEN RÍOCHT EUKARYOTIC AGUS AN DORAS A OSCAILT D’UIRLISÍ BITEICNEOLAÍOCHTA NUA ATÁ BUNAITHE AR NA CIRCRNAS ENIGMATIC SEO LE RIBOZYMES. (Irish)
17 August 2022
0 references
V POSLEDNÍCH DESETILETÍCH BYL VÝZKUM V OBLASTI RNA JEDNOU Z NEJPRODUKTIVNĚJŠÍCH OBLASTÍ ZNALOSTÍ V BIOLOGII A PŘEDEVŠÍM OBJEVŮ NEKÓDUJÍCÍCH RNA (NCRNA) NALEZENÝCH V MNOHA NOVÝCH A DŮLEŽITÝCH BIOLOGICKÝCH PROCESECH. RODINA NCRNAS SE POHYBUJE OD MALÝCH (A DLOUHÝCH) SEKVENCÍ VEDENÍ RNA ZAPOJENÝCH DO OBRANNÝCH A REGULAČNÍCH SYSTÉMŮ, JAKO JSOU EUKARYOTICKÉ RNAI/SILNCING NEBO PROKARYOTIC CRISPR DRÁHY, AŽ PO STRUKTUROVANĚJŠÍ MOTIVY RNA, JAKO JSOU RIBOSWITCHES A RIBOZYMY, MIMO JINÉ. V ROCE 2010 MOJE SKUPINA OTEVŘELA NOVOU ŘADU VÝZKUMU V OBLASTI NCRNA, KDYŽ JSME OBJEVILI VÝZNAM A UNIVERZÁLNOST MALÝCH SAMOŘEZNÝCH RNA, JAKO JE RIBOZYME KLADIVOHLAV. TYTO A PODOBNÉ RIBOZYMY BYLY HISTORICKY POVAŽOVÁNY ZA BIOLOGICKÉ ZVLÁŠTNOSTI, ALE NAŠE SKUPINA PROKÁZALA, ŽE MALÉ RIBOZYMY JSOU VE SKUTEČNOSTI ROZŠÍŘENÉ OD PROKARYOTICKÝCH AŽ METAZOANOVÝCH GENOMŮ, VČETNĚ LIDSKÝCH ANTIONKOGENŮ, S ŠPATNĚ POROZUMĚNÝMI FUNKCEMI. PROSTŘEDNICTVÍM NAŠEHO PŘEDCHOZÍHO PLÁNU NACIONAL I+D+I (2015–2017) JSME ZJISTILI, ŽE V ROSTLINÁCH JE VĚTŠINA GENOMOVÝCH RIBOZYMŮ ZAPOJENA DO HOJNÉ AKUMULACE NOVÉ FORMY KRUHOVÝCH RNA V BUŇCE, VELMI PODOBNÁ URČITÝM SUBVIRÁLNÍM ČINITELŮM ROSTLIN, JAKO JSOU VIROVÉ SATELITY A VIROIDY. ZJISTILI JSME VŠAK, ŽE TYTO NOVÉ PRVKY S RIBOZYMY JSOU VE SKUTEČNOSTI SKUPINOU EUKARYOTICKÝCH RETROTRANSPOSONŮ, TZV. RETROZYMES (PRO RETROTRANSPOSONY S RIBOZYMY KLADIVA). TYTO VÝSLEDKY SPOLU S NAŠÍM DŘÍVĚJŠÍM OBJEVEM PODOBNÝCH RIBOZYMŮ V RETROTRANSPONECH PROTISTŮ, ROSTLIN, HUB A ZVÍŘAT PODOBNÝCH PENELOPE ODHALILY VÝZNAM SAMOČISTÍCÍCH RNA V EUKARYOTICKÉ RETROTRANSPOZICI. V TOMTO PROJEKTU CHCEME NEJPRVE DISTANCOVAT MECHANISMUS TĚCHTO RIBOZYMŮ PŘI RETROTRANSPOZICI RNA/DNA V EUKARYOTÁCH S VYUŽITÍM ROSTLIN JAKO MODELOVÉHO SYSTÉMU. BUDEME ZKOUMAT RŮZNÉ RODINY ROSTLINNÝCH A ŽIVOČIŠNÝCH RETROTRANSPONŮ, ABYCHOM MOHLI TYTO MECHANISTICKÉ DETAILY STUDOVAT A IDENTIFIKOVAT NOVÉ KATALYTICKÉ A REGULAČNÍ RNA POMOCÍ KOMBINACE BIOINFORMATIKY A PŘÍSTUPŮ IN VITRO. V RÁMCI TÉTO LINIE BUDEME CHARAKTERIZOVAT TWISTER RIBOZYMY NEDÁVNO ZJIŠTĚNÉ NAŠÍ SKUPINOU V RŮZNÝCH RETROTRANSPONECH ROSTLIN A ZVÍŘAT. K TOMU SE ZAMĚŘÍME NA ANALÝZU ČETNÝCH MOTIVŮ TWISTER, KTERÉ JSME OBJEVILI V GENOMU APPLE (MALUS DOMESTICA). NAKONEC BUDEME POKRAČOVAT V MOLEKULÁRNÍ CHARAKTERIZACI ROSTLINNÝCH RETROZYMES A JEJICH SOUVISEJÍCÍCH KRUHOVÝCH RNA. TRANSGENNÍ ROSTLINY VYJADŘUJÍCÍ CIRKRNA BUDOU ANALYZOVÁNY S CÍLEM POTVRDIT RŮZNÉ HYPOTÉZY TÝKAJÍCÍ SE TĚCHTO KRUHOVÝCH RNA, JAKO JSOU AUTOREPLICATIVE NEBO EDITAČNÍ SCHOPNOSTI, DŮVODY JEJICH VYSOKÝCH AKUMULAČNÍCH HLADIN (SILNÉ PROMOTORY VS. STABILITA PROTI DEGRADACI), SUBCELULÁRNÍ LOKALIZACE NEBO MOŽNÉ ROLE V JINÝCH BIOLOGICKÝCH FUNKCÍCH (IE. HOUBY MALÝCH RNA). V RÁMCI TÉTO STUDIE O RETROZYMES OVĚŘÍME PŘÍTOMNOST PODOBNÝCH KRUHOVÝCH RNA S KLADIVEM U METAZOANŮ, AŤ UŽ BEZOBRATLÝCH NEBO OBRATLOVCŮ, POTVRZENÍ, KTERÉ NÁM UMOŽNÍ ZOBECNIT RODINU RETROZYMES V EUKARYOTICKÉM KRÁLOVSTVÍ A OTEVŘÍT DVEŘE NOVÝM BIOTECHNOLOGICKÝM NÁSTROJŮM ZALOŽENÝM NA TĚCHTO ZÁHADNÝCH CIRKRNA S RIBOZYMY. (Czech)
17 August 2022
0 references
DURANTE AS ÚLTIMAS DÉCADAS, A PESQUISA NO CAMPO DO RNA TEM SIDO UMA DAS ÁREAS MAIS PRODUTIVAS DO CONHECIMENTO EM BIOLOGIA, E MAIS ESPECIALMENTE, AS DESCOBERTAS DE RNAS NÃO CODIFICADOS (NCRNAS) ENCONTRADOS IMPLICADOS EM UMA INFINIDADE DE NOVOS E IMPORTANTES PROCESSOS BIOLÓGICOS. A FAMÍLIA DE NCRNAS VARIA DE PEQUENAS (E LONGAS) SEQUÊNCIAS DE RNA-GUIAS ENVOLVIDAS EM SISTEMAS DE DEFESA E REGULAÇÃO, COMO O RNAI EUCARIÓTICO/SILENCING OU AS VIAS PROCARIÓTICAS CRISPR, ATÉ MOTIVOS DE RNA MAIS ESTRUTURADOS, COMO RIBOSWITCHES E RIBOZYMES, ENTRE MUITOS OUTROS. EM 2010, MEU GRUPO ABRIU UMA NOVA LINHA DE PESQUISA NO CAMPO DE NCRNAS QUANDO DESCOBRIMOS A IMPORTÂNCIA E UNIVERSALIDADE DE PEQUENOS RNAS AUTOCLEAVING, COMO O RIBOZYME MARTELO. ESSA E OUTRAS RIBOZIMAS SIMILARES FORAM HISTORICAMENTE CONSIDERADAS COMO ESQUISITICES BIOLÓGICAS, MAS NOSSO GRUPO DEMONSTROU QUE, DE FATO, AS PEQUENAS RIBOZIMAS SÃO DIFUNDIDAS DE GENOMAS PROCARIÓTICOS A METAZOÁRIOS, INCLUINDO ANTI-ONCOGENES HUMANOS, COM FUNÇÕES MAL COMPREENDIDAS. ATRAVÉS DO NOSSO PLANO ANTERIOR NACIONAL I+D+I (2015-2017), DESCOBRIMOS QUE, NAS PLANTAS, A MAIORIA DAS RIBOZIMAS GENÔMICAS ESTÃO ENVOLVIDAS NO ACÚMULO ABUNDANTE DE UMA NOVA FORMA DE RNAS CIRCULARES NA CÉLULA, MUITO SEMELHANTE A CERTOS AGENTES SUBVIRAIS DE PLANTAS COMO SATÉLITES VIRAIS E VIROIDES. NO ENTANTO, DESCOBRIMOS QUE ESSES NOVOS ELEMENTOS COM RIBOZIMAS SÃO NA VERDADE UMA FAMÍLIA DE RETROTRANSPOSONS EUCARIÓTICOS, OS CHAMADOS RETROZYMES (PARA RETROTRANSPOSÕES COM RIBOZYMES DE CABEÇA DE MARTELO). ESTES RESULTADOS, JUNTAMENTE COM A DESCOBERTA PRÉVIA DE RIBOZIMAS SEMELHANTES EM RETROTRANSPOSÕES SEMELHANTES A PENELOPE DE PROTISTAS, PLANTAS, FUNGOS E ANIMAIS, DESVELARAM A IMPORTÂNCIA DOS RNAS AUTOCLEAVING NA RETROTRANSPOSIÇÃO EUCARIÓTICA. NESTE PROJETO, QUEREMOS PRIMEIRO DISSECAR O MECANISMO DESSAS RIBOZIMAS DURANTE A RETROTRANSPOSIÇÃO DE RNA/DNA EM EUCARIOTAS, USANDO PLANTAS COMO UM SISTEMA MODELO. EXPLORAREMOS DIVERSAS FAMÍLIAS DE RETROTRANSPOSÕES VEGETAIS E ANIMAIS, A FIM DE ESTUDAR ESSES PORMENORES MECANÍSTICOS E IDENTIFICAR NOVOS RNAS CATALÍTICOS E REGULADORES ATRAVÉS DE UMA COMBINAÇÃO DE BIOINFORMÁTICA E ABORDAGENS IN VITRO. DENTRO DESTA LINHA, VAMOS CARACTERIZAR AS RIBOZIMAS TWISTER RECENTEMENTE DETETADAS POR NOSSO GRUPO EM DIVERSOS RETROTRANSPOSONS DE PLANTAS E ANIMAIS. PARA FAZER ISSO, VAMOS NOS CONCENTRAR NA ANÁLISE DOS NUMEROSOS MOTIVOS TWISTER QUE DESCOBRIMOS NO GENOMA DA APPLE (MALUS DOMESTICA). FINALMENTE, CONTINUAREMOS A CARACTERIZAÇÃO MOLECULAR DE RETROZIMOS VEGETAIS E SEUS RNAS CIRCULARES ASSOCIADOS. AS PLANTAS TRANSGÊNICAS QUE EXPRESSAM CIRCRNAS SERÃO ANALISADAS A FIM DE CONFIRMAR AS DIFERENTES HIPÓTESES RELACIONADAS A ESSES RNAS CIRCULARES, COMO O AUTOREPLICATIVO OU AS CAPACIDADES DE EDIÇÃO, AS RAZÕES DE SEUS ALTOS NÍVEIS DE ACUMULAÇÃO (FORTE PROMOTORES VS. ESTABILIDADE CONTRA A DEGRADAÇÃO), LOCALIZAÇÃO SUBCELULAR OU OS POSSÍVEIS PAPÉIS EM OUTRAS FUNÇÕES BIOLÓGICAS (IE. ESPONJAS DE PEQUENOS RNAS). DENTRO DESTA LINHA DE ESTUDO SOBRE RETROZYMES, VERIFICAREMOS A PRESENÇA DE RNAS CIRCULARES SEMELHANTES COM CABEÇAS-MARTELO EM METAZOÁRIOS, SEJA INVERTEBRADOS OU VERTEBRADOS, CONFIRMAÇÃO QUE NOS PERMITIRÁ GENERALIZAR A FAMÍLIA DE RETROZYMES DENTRO DO REINO EUCARIÓTICO E ABRIR A PORTA PARA NOVAS FERRAMENTAS BIOTECNOLÓGICAS BASEADAS NESSES CIRCRNAS ENIGMÁTICOS COM RIBOZIMAS. (Portuguese)
17 August 2022
0 references
VIIMASTEL AASTAKÜMNETEL ON RNA VALDKONNA TEADUSUURINGUD OLNUD ÜKS PRODUKTIIVSEMAID BIOLOOGIAALASTE TEADMISTE VALDKONDI JA ERITI MITTEKODEERIVATE RNADE (NCRNA-DE) AVASTUSI, MIS ON SEOTUD PALJUDE UUTE JA OLULISTE BIOLOOGILISTE PROTSESSIDEGA. NCRNADE PEREKOND ULATUB VÄIKESTEST (JA PIKKADEST) SUUNAVATEST RNA-DE JÄRJESTUSTEST, MIS ON SEOTUD KAITSE- JA REGULEERIMISSÜSTEEMIDEGA, NAGU EUKARÜOOTNE RNAI/SILENCING VÕI PROKARÜOOTILINE CRISPR RADA, KUNI STRUKTUREERITUMATE RNA MOTIIVIDENI, NAGU RIBOSWITCHID JA RIBOZYMES. AASTAL 2010 AVAS MINU FRAKTSIOON UUE UURIMISLIINI NCRNADE VALDKONNAS, KUI AVASTASIME VÄIKESTE ISEHÄVITAVATE RNADE, NAGU VASARPEA RIBOZYME, TÄHTSUSE JA UNIVERSAALSUSE. SEDA JA SARNASEID RIBOZÜÜME ON AJALOOLISELT PEETUD BIOLOOGILISTEKS PAARITUMISTEKS, KUID MEIE RÜHM NÄITAS, ET TEGELIKULT ON VÄIKESED RIBOZÜÜMID LAIALT LEVINUD ALATES PROKARÜOOTIDEST METASOOLISTE GENOOMIDENI, SEALHULGAS INIMESE ANTIONKOGEENID, MILLEL ON HALVASTI MÕISTETAVAD FUNKTSIOONID. MEIE EELMISE PLAANI NACIONAL I+D+I (2015–2017) KAUDU OLEME AVASTANUD, ET TAIMEDES ON ENAMIK GENOOMILISI RIBOZYMES SEOTUD RIKKALIKU ÜMMARGUSE RNA-DE UUE VORMI AKUMULATSIOONIGA RAKUS, MIS ON VÄGA SARNANE TEATAVATE TAIMEDE ALAMVIIRUSTE AINETEGA, NAGU VIIRUSLIKUD SATELLIIDID JA VIROIDID. SIISKI LEIDSIME, ET NEED UUDSED ELEMENDID RIBOZYMES ON TEGELIKULT PEREKOND EUKARÜOOTNE RETROTRANSPOSOONID, NN RETROZYMES (RETROTRANSPOSONS KOOS VASARPEA RIBOZYMES). NEED TULEMUSED KOOS MEIE EELMISE AVASTUS SARNASTE RIBOZYMES PENELOPE-LIKE RETROTRANSPOSONS PROTISTIDE, TAIMEDE, SEENTE JA LOOMADE, ON AVALIKUSTANUD ISE-RLEAVING RNA-D EUKARYOTIC RETROTRANSPOSITION. SELLES PROJEKTIS TAHAME KÕIGEPEALT LAHUTADA NENDE RIBOSÜÜMIDE MEHHANISMI RNA/DNA RETROTRANSPOSITSIOONI AJAL EUKARÜOOTIDES, KASUTADES TAIMI MUDELISÜSTEEMINA. UURIME TAIMEDE JA LOOMADE RETROTRANSPOSOONIDE ERINEVAID PEREKONDI, ET UURIDA NEID MEHHAANILISI ÜKSIKASJU NING TEHA BIOINFORMAATIKA JA IN VITRO LÄHENEMISVIISIDE ABIL KINDLAKS UUED KATALÜÜTILISED JA REGULATIIVSED RNAD. SELLE REA PIIRES, ME ISELOOMUSTADA TWISTER RIBOZYMES HILJUTI AVASTATUD MEIE GRUPP ERINEVAID RETROTRANSPOSONS TAIMEDE JA LOOMADE. SELLEKS KESKENDUME ARVUKATE TWISTER MOTIIVIDE ANALÜÜSILE, MILLE OLEME AVASTANUD APPLE’I GENOOMIS (MALUS DOMESTICA). LÕPUKS JÄTKAME TAIMEDE RETROZYMES JA NENDEGA SEOTUD ÜMMARGUSE RNA MOLEKULAARKIRJELDUST. ANALÜÜSITAKSE TRANSGEENSEID TAIMI, MIS EKSPRESSEERIVAD CIRCRNASID, ET KINNITADA NENDE RINGSETE RNADEGA SEOTUD ERINEVAID HÜPOTEESE, NAGU AUTOREPLICATIVE VÕI TOIMETAMISVÕIME, NENDE KÕRGE AKUMULATSIOONITASEME PÕHJUSED (TUGEVAD PROMOOTORID VS. STABIILSUS LAGUNEMISE VASTU), RAKULINE LOKALISEERIMINE VÕI VÕIMALIKUD ROLLID MUUDES BIOLOOGILISTES FUNKTSIOONIDES (IE. VÄIKESTE RNADE KÄSNAD). SELLE RETROZYMES-I UURINGU RAAMES KONTROLLIME SARNASTE ÜMMARGUSTE RNADE OLEMASOLU KOOS VASARPEADEGA METASOOLIDES, KAS SELGROOTUTES VÕI SELGROOGSETES LIIKIDES, KINNITUS, MIS VÕIMALDAB MEIL ÜLDISTADA RETROZYMES’I PEREKONDA EUKARÜOOTILISES KUNINGRIIGIS JA AVADA UKSE UUTELE BIOTEHNOLOOGILISTELE TÖÖRIISTADELE, MIS PÕHINEVAD NEIL ENIGMAATILISTEL CIRCRNA-DEL RIBOSÜÜMIDEGA. (Estonian)
17 August 2022
0 references
AZ ELMÚLT ÉVTIZEDEKBEN AZ RNS TERÜLETÉN VÉGZETT KUTATÁS A BIOLÓGIAI ISMERETEK EGYIK LEGTERMÉKENYEBB TERÜLETE VOLT, ÉS KÜLÖNÖSEN A NEM KÓDOLÓ RNS-EK (NCRNS-EK) FELFEDEZÉSEI, AMELYEK SZÁMOS ÚJ ÉS FONTOS BIOLÓGIAI FOLYAMATBAN ÉRINTETTEK. A NCRNS CSALÁD A VÉDELMI ÉS SZABÁLYOZÁSI RENDSZEREKBEN RÉSZT VEVŐ ÚTMUTATÓ RNS-EK KIS (ÉS HOSSZÚ) SZEKVENCIÁITÓL, MINT PÉLDÁUL AZ EUKARIÓTA RNAI/SZILENCING VAGY A PROKARYOTIKUS CRISPR ÚTVONALAKTÓL, A STRUKTURÁLTABB RNS MOTÍVUMOKIG, PÉLDÁUL RIBOSWITCHESEKIG ÉS RIBOZIMÁKIG TERJED. 2010-BEN A KÉPVISELŐCSOPORTOM ÚJ KUTATÁSI VONALAT NYITOTT MEG A NCRNS-EK TERÜLETÉN, AMIKOR FELFEDEZTÜK AZ OLYAN KIS ÖNMETSZŐ RNS-EK FONTOSSÁGÁT ÉS EGYETEMESSÉGÉT, MINT A PÖRÖLYFEJŰ RIBOZIME. EZT ÉS HASONLÓ RIBOZIMÁKAT TÖRTÉNELMILEG BIOLÓGIAI FURCSASÁGOKNAK TEKINTETTÉK, DE CSOPORTUNK BEBIZONYÍTOTTA, HOGY VALÓJÁBAN A KIS RIBOZIMOK SZÉLES KÖRBEN ELTERJEDTEK A PROKARIOTIKUSTÓL A METAZOÁN GENOMOKIG, BELEÉRTVE AZ EMBERI ANTI-ONKOGÉNEKET IS, ÉS GYENGÉN ÉRTHETŐ FUNKCIÓKKAL RENDELKEZNEK. KORÁBBI TERVÜNKBEN NACIONAL I+D+I (2015–2017) FELFEDEZTÜK, HOGY A NÖVÉNYEKBEN A LEGTÖBB GENOMIKUS RIBOZIM RÉSZT VESZ A SEJTBEN LÉVŐ KÖRKÖRÖS RNS-EK ÚJ FORMÁJÁNAK BŐSÉGES FELHALMOZÓDÁSÁBAN, NAGYON HASONLÍTVA A NÖVÉNYEK BIZONYOS SZUBVIRÁLIS ÁGENSEIHEZ, PÉLDÁUL A VÍRUSOS MŰHOLDAKHOZ ÉS A VIROIDOKHOZ. AZONBAN, MEGTUDTUK, HOGY EZEK AZ ÚJ ELEMEK RIBOZIMOK VALÓJÁBAN EGY CSALÁD EUKARIÓTA RETROTRANSPOSONOK, AZ ÚGYNEVEZETT RETROZYMES (A RETROTRANSPOZONOK PÖRÖLYFEJ RIBOZYMES). EZEK AZ EREDMÉNYEK, VALAMINT A KORÁBBI FELFEDEZÉSÜNK HASONLÓ RIBOZIMOK PENELOPE-SZERŰ RETROTRANSPOZONOK PROTISTÁK, NÖVÉNYEK, GOMBÁK ÉS ÁLLATOK, FELFEDTÉK A FONTOSSÁGÁT, HOGY AZ ÖNMEGBONTÓ RNS-EK AZ EUKARIÓTA RETROTRANSZPOZÍCIÓBAN. EBBEN A PROJEKTBEN ELŐSZÖR SZERETNÉNK SZÉTBONCOLNI EZEKNEK A RIBOZIMOKNAK A MECHANIZMUSÁT AZ RNS/DNS RETROTRANSZMISSZIÓ SORÁN AZ EUKARIÓTÁKBAN, A NÖVÉNYEKET MODELLRENDSZERKÉNT HASZNÁLVA. MEGVIZSGÁLJUK A NÖVÉNYI ÉS ÁLLATI RETROTRANSPOZONOK KÜLÖNBÖZŐ CSALÁDJAIT, HOGY TANULMÁNYOZZUK EZEKET A MECHANISZTIKUS RÉSZLETEKET, ÉS A BIOINFORMATIKA ÉS AZ IN VITRO MEGKÖZELÍTÉSEK KOMBINÁCIÓJÁVAL AZONOSÍTSUK AZ ÚJ KATALITIKUS ÉS SZABÁLYOZÁSI RNS-EKET. EZEN A VONALON BELÜL JELLEMEZZÜK A TWISTER RIBOZYMES-ET, AMELYET CSOPORTUNK A NÖVÉNYEK ÉS ÁLLATOK VÁLTOZATOS RETROTRANSPOZONJAIBAN ÉSZLELT. EHHEZ AZ APPLE GENOMBAN (MALUS DOMESTICA) FELFEDEZETT SZÁMOS TWISTER MOTÍVUM ELEMZÉSÉRE ÖSSZPONTOSÍTUNK. VÉGÜL FOLYTATJUK A RETROZYMES ÉS AZ AZOKHOZ KAPCSOLÓDÓ KÖRKÖRÖS RNS-EK MOLEKULÁRIS JELLEMZÉSÉT. A CIRCRNS-EKET KIFEJEZŐ TRANSZGENIKUS NÖVÉNYEKET ELEMEZNI KELL ANNAK ÉRDEKÉBEN, HOGY MEGERŐSÍTSÉK AZ EZEKHEZ A KÖRKÖRÖS RNS-EKHEZ KAPCSOLÓDÓ KÜLÖNBÖZŐ HIPOTÉZISEKET, MINT PÉLDÁUL AZ AUTOREPLICATIVE VAGY A SZERKESZTÉSI KÉPESSÉGEKET, A MAGAS FELHALMOZÓDÁSI SZINTEK OKAIT (ERŐS PROMÓTEREK VS. STABILITÁS A LEBOMLÁSSAL SZEMBEN), SZUBCELLULÁRIS LOKALIZÁCIÓT VAGY MÁS BIOLÓGIAI FUNKCIÓKBAN (IE. KIS RNS SZIVACSOK). A RETROZYMES-RŐL SZÓLÓ TANULMÁNYON BELÜL ELLENŐRIZNI FOGJUK A HASONLÓ KÖR ALAKÚ RNS-EK JELENLÉTÉT A METAZOÁNOKBAN, AKÁR GERINCTELEN, AKÁR GERINCES FAJOKBAN, AMI LEHETŐVÉ TESZI SZÁMUNKRA, HOGY ÁLTALÁNOSSÁ TEGYÜK A RETROZYMES CSALÁDJÁT AZ EUKARIÓTA KIRÁLYSÁGBAN, ÉS MEGNYITJUK AZ AJTÓT EGY ÚJ BIOTECHNOLÓGIAI ESZKÖZÖK ELŐTT, AMELYEK EZEN REJTÉLYES CIRCRNS-EKEN ALAPULNAK RIBOZIMOKKAL. (Hungarian)
17 August 2022
0 references
ПРЕЗ ПОСЛЕДНИТЕ ДЕСЕТИЛЕТИЯ ИЗСЛЕДВАНИЯТА В ОБЛАСТТА НА РНК СА ЕДНА ОТ НАЙ-ПРОДУКТИВНИТЕ ОБЛАСТИ НА ЗНАНИЯ В БИОЛОГИЯТА И НАЙ-ВЕЧЕ ОТКРИТИЯТА НА НЕКОДИРАЩИ РНК (НРНК), ОТКРИТИ В МНОЖЕСТВО НОВИ И ВАЖНИ БИОЛОГИЧНИ ПРОЦЕСИ. СЕМЕЙСТВОТО НА NCRNAS ВАРИРА ОТ МАЛКИ (И ДЪЛГИ) ПОСЛЕДОВАТЕЛНОСТИ НА НАПРАВЛЯВАЩИ РНК, УЧАСТВАЩИ В ОТБРАНИТЕЛНИТЕ И РЕГУЛАТОРНИТЕ СИСТЕМИ, КАТО ЕУКАРИОТИЧНА РНА/ШУМОЗАГЛУШИТЕЛНИ ПЪТИЩА ИЛИ ПРОКАРИОТНИ CRISPR ПЪТЕКИ, ДО ПО-СТРУКТУРИРАНИ РНК МОТИВИ КАТО РИБОПРЕВКЛЮЧВАТЕЛИ И РИБОЗИМИ, НАРЕД С МНОГО ДРУГИ. ПРЕЗ 2010 Г. МОЯТА ГРУПА ОТКРИ НОВА ЛИНИЯ НА НАУЧНИ ИЗСЛЕДВАНИЯ В ОБЛАСТТА НА NCRNAS, КОГАТО ОТКРИХМЕ ЗНАЧЕНИЕТО И УНИВЕРСАЛНОСТТА НА МАЛКИТЕ САМОРАЗЦЕПВАЩИ СЕ РНК, КАТО НАПРИМЕР ГЛАВАТА ЧУК РИБОЗИМ. ТОЗИ И ПОДОБНИ РИБОЗИМИ СА БИЛИ СЧИТАНИ ИСТОРИЧЕСКИ ЗА БИОЛОГИЧНИ СТРАННОСТИ, НО НАШАТА ГРУПА ПОКАЗА, ЧЕ ВСЪЩНОСТ МАЛКИТЕ РИБОЗИМИ СА ШИРОКО РАЗПРОСТРАНЕНИ ОТ ПРОКАРИОТ ДО МЕТАЗОЙНИ ГЕНОМИ, ВКЛЮЧИТЕЛНО ЧОВЕШКИ АНТИ-ОНКОГЕНИ, С НЕРАЗБИРАЕМИ ФУНКЦИИ. ЧРЕЗ ПРЕДИШНИЯ НИ ПЛАН NACIONAL I+D+I (2015—2017 Г.) ОТКРИХМЕ, ЧЕ В РАСТЕНИЯТА ПОВЕЧЕТО ОТ ГЕНОМНИТЕ РИБОЗИМИ УЧАСТВАТ В ОБИЛНОТО НАТРУПВАНЕ НА НОВА ФОРМА НА КРЪГЛИ РНК В КЛЕТКАТА, МНОГО ПОДОБНИ НА НЯКОИ СУБВИРУСНИ АГЕНТИ НА РАСТЕНИЯ КАТО ВИРУСНИ СПЪТНИЦИ И ВИРОИДИ. ВЪПРЕКИ ТОВА, НИЕ ОТКРИХМЕ, ЧЕ ТЕЗИ НОВИ ЕЛЕМЕНТИ С РИБОЗИМИ ВСЪЩНОСТ СА СЕМЕЙСТВО НА ЕУКАРИОТНИ РЕТРОТРАНСПОЗОНИ, ТАКА НАРЕЧЕНИТЕ RETROZYMES (ЗА РЕТРОТРАНСПОЗОНИ С ЧУК РИБОЗИМИ). ТЕЗИ РЕЗУЛТАТИ, ЗАЕДНО С НАШЕТО ПРЕДИШНО ОТКРИТИЕ НА ПОДОБНИ РИБОЗИМИ В ПЕНЕЛОПЕ-ПОДОБНИ РЕТРОТРАНСПОЗОНИ НА ПРОТИСТИ, РАСТЕНИЯ, ГЪБИ И ЖИВОТНИ, РАЗКРИХА ЗНАЧЕНИЕТО НА САМОРАЗЦЕПВАЩИТЕ СЕ РНК В ЕУКАРИОТИЧНАТА РЕТРОТРАНСПОЗИЦИЯ. В ТОЗИ ПРОЕКТ ПЪРВО ИСКАМЕ ДА НАПРАВИМ ДИСЕКЦИЯ НА МЕХАНИЗМА НА ТЕЗИ РИБОЗИМИ ПО ВРЕМЕ НА РНК/ДНК РЕТРОТРАНСПОЗИЦИЯ В ЕУКАРИОТИТЕ, ИЗПОЛЗВАЙКИ РАСТЕНИЯТА КАТО МОДЕЛНА СИСТЕМА. ЩЕ ИЗСЛЕДВАМЕ РАЗЛИЧНИ СЕМЕЙСТВА ОТ РАСТИТЕЛНИ И ЖИВОТИНСКИ РЕТРОТРАНСПОЗОНИ, ЗА ДА ПРОУЧИМ ТЕЗИ МЕХАНИСТИЧНИ ДЕТАЙЛИ И ДА ИДЕНТИФИЦИРАМЕ НОВИ КАТАЛИТИЧНИ И РЕГУЛАТОРНИ РНК ЧРЕЗ КОМБИНАЦИЯ ОТ БИОИНФОРМАТИКА И IN VITRO ПОДХОДИ. В РАМКИТЕ НА ТАЗИ ЛИНИЯ, НИЕ ЩЕ ХАРАКТЕРИЗИРАМЕ TWISTER РИБОЗИМИ НАСКОРО ОТКРИТИ ОТ НАШАТА ГРУПА В РАЗЛИЧНИ РЕТРОТРАНСПОЗОНИ НА РАСТЕНИЯ И ЖИВОТНИ. ЗА ДА НАПРАВИМ ТОВА, НИЕ ЩЕ СЕ СЪСРЕДОТОЧИМ ВЪРХУ АНАЛИЗА НА МНОГОБРОЙНИТЕ TWISTER МОТИВИ, КОИТО СМЕ ОТКРИЛИ В ГЕНОМА НА APPLE (MALUS DOMESTICA). И НАКРАЯ, ЩЕ ПРОДЪЛЖИМ МОЛЕКУЛЯРНАТА ХАРАКТЕРИСТИКА НА РАСТЕНИЕТО RETROZYMES И СВЪРЗАНИТЕ С ТЯХ КРЪГОВИ РНК. ТРАНСГЕННИТЕ РАСТЕНИЯ, ЕКСПРЕСИРАЩИ CIRCRNAS, ЩЕ БЪДАТ АНАЛИЗИРАНИ, ЗА ДА СЕ ПОТВЪРДЯТ РАЗЛИЧНИТЕ ХИПОТЕЗИ, СВЪРЗАНИ С ТЕЗИ КРЪГОВИ РНК, КАТО НАПРИМЕР ВЪЗМОЖНОСТИТЕ ЗА AUTOREPLICATIVE ИЛИ РЕДАКТИРАНЕ, ПРИЧИНИТЕ ЗА ВИСОКИТЕ ИМ НИВА НА НАТРУПВАНЕ (СИЛНИ ПРОМОТОРИ СПРЯМО СТАБИЛНОСТ СРЕЩУ РАЗГРАЖДАНЕ), ПОДКЛЕТЪЧНА ЛОКАЛИЗАЦИЯ ИЛИ ВЪЗМОЖНИТЕ РОЛИ В ДРУГИ БИОЛОГИЧНИ ФУНКЦИИ (IE. ГЪБИ НА МАЛКИ РНК). В РАМКИТЕ НА ТАЗИ ЛИНИЯ НА ИЗСЛЕДВАНЕ НА RETROZYMES, НИЕ ЩЕ ПРОВЕРИМ НАЛИЧИЕТО НА ПОДОБНИ КРЪГЛИ РНК С ЧУК ГЛАВИ В МЕТАЗОИ, БЕЗГРЪБНАЧНИ ИЛИ ГРЪБНАЧНИ ВИДОВЕ, ПОТВЪРЖДЕНИЕ, КОЕТО ЩЕ НИ ПОЗВОЛИ ДА СЕ ОБОБЩИ СЕМЕЙСТВОТО НА RETROZYMES В РАМКИТЕ НА ЕУКАРИОТНОТО КРАЛСТВО И ДА ОТВОРИМ ВРАТАТА КЪМ НОВИ БИОТЕХНОЛОГИЧНИ ИНСТРУМЕНТИ, БАЗИРАНИ НА ТЕЗИ ЕНИГМАТИЧНИ CIRCRNAS С РИБОЗИМИ. (Bulgarian)
17 August 2022
0 references
PER PASTARUOSIUS DEŠIMTMEČIUS RNR SRITIES TYRIMAI BUVO VIENA IŠ PRODUKTYVIAUSIŲ BIOLOGIJOS ŽINIŲ SRIČIŲ, YPAČ NEKODUOJANČIŲ RNR (NCRNR) ATRADIMAI, SUSIJĘ SU DAUGYBE NAUJŲ IR SVARBIŲ BIOLOGINIŲ PROCESŲ. NCRNR ŠEIMA SVYRUOJA NUO MAŽŲ (IR ILGŲ) GIDŲ RNR SEKŲ, DALYVAUJANČIŲ GYNYBOS IR REGULIAVIMO SISTEMOSE, PVZ., EUKARYOTIC RNAI/SILENCING ARBA PROKARYOTIC CRISPR KELIŲ, IKI LABIAU STRUKTŪRIZUOTŲ RNR MOTYVŲ, TOKIŲ KAIP RIBOSJUNGIKLIAI IR RIBZYMES, BE DAUGELIO KITŲ. 2010 M. MANO FRAKCIJA ATVĖRĖ NAUJĄ MOKSLINIŲ TYRIMŲ LINIJĄ NCRNR SRITYJE, KAI ATRADOME MAŽŲ SAVARANKIŠKAI SKILUSIŲ RNR, TOKIŲ KAIP HAMMERHEAD RIBOZYME, SVARBĄ IR UNIVERSALUMĄ. ŠIS IR PANAŠŪS RIBOZIMAI ISTORIŠKAI BUVO LAIKOMI BIOLOGINIAIS SKIRTUMAIS, TAČIAU MŪSŲ GRUPĖ PARODĖ, KAD IŠ TIKRŲJŲ MAŽI RIBOZIMAI YRA PLAČIAI PAPLITĘ NUO PROKARIOTINIŲ IKI METAZOANO GENOMŲ, ĮSKAITANT ŽMOGAUS ANTI-ONKOGENUS, SU PRASTAI SUPRANTAMOMIS FUNKCIJOMIS. PER MŪSŲ ANKSTESNĮ PLANĄ NACIONAL I+D+I (2015–2017), MES NUSTATĖME, KAD AUGALUOSE DAUGUMA GENOMINIŲ RIBOZIJŲ YRA SUSIJĘ SU GAUSIU NAUJOS FORMOS ŽIEDINIŲ RNR KAUPIMU LĄSTELĖJE, LABAI PANAŠIU Į TAM TIKRUS AUGALŲ SUBVIRUSINIUS AGENTUS, TOKIUS KAIP VIRUSINIAI PALYDOVAI IR VIROIDAI. TAČIAU MES NUSTATĖME, KAD ŠIE NAUJI ELEMENTAI SU RIBZYMES IŠ TIKRŲJŲ YRA EUKARIOTINIŲ RETROTRANSPOSONS, VADINAMŲJŲ RETROZYMES ŠEIMA (RETROTRANSPOSONS SU KŪJAGALVIŲ RIBZYMES). ŠIE REZULTATAI, KARTU SU MŪSŲ ANKSTESNIU ATRADIMU PANAŠIŲ RIBOZYMES PENELOPE-KAIP RETROTRANSPOSONS PROTISTŲ, AUGALŲ, GRYBŲ IR GYVŪNŲ, ATSKLEIDĖ SAVARANKIŠKAI SKILIMO RNR SVARBĄ EUKARYOTIC RETROTRANSPOSITION. ŠIAME PROJEKTE MES PIRMIAUSIA NORIME IŠSKLAIDYTI ŠIŲ RIBZYMES MECHANIZMĄ RNR/DNA RETROTRANSPOZICIJOS METU EUKARYOTES, NAUDOJANT AUGALUS KAIP MODELIO SISTEMĄ. MES IŠTIRSIME ĮVAIRIAS AUGALŲ IR GYVŪNŲ RETROTRANSPOONŲ ŠEIMAS, KAD IŠTIRTUME ŠIAS MECHANISTINES DETALES IR NUSTATYTŲ NAUJAS KATALIZINES IR REGULIUOJAMĄSIAS RNR PER BIOINFORMATIKOS IR IN VITRO METODŲ DERINĮ. PER ŠIĄ LINIJĄ, MES APIBŪDINSIME TWISTER RIBOZYMES NESENIAI APTIKTI MŪSŲ GRUPĖS ĮVAIRIŲ RETROTRANSPOSONS AUGALŲ IR GYVŪNŲ. NORĖDAMI TAI PADARYTI, MES SUTELKSIME DĖMESĮ Į DAUGELIO TWISTER MOTYVŲ, KURIUOS ATRADOME „APPLE“ GENOME (MALUS DOMESTICA), ANALIZĘ. GALIAUSIAI, MES IR TOLIAU MOLEKULINĮ APIBŪDINIMĄ AUGALŲ RETROZYMES IR JŲ SUSIJUSIŲ APSKRITO RNR. TRANSGENINIAI AUGALAI, IŠREIŠKIANTYS CIRCRNR, BUS ANALIZUOJAMI SIEKIANT PATVIRTINTI SKIRTINGAS HIPOTEZES, SUSIJUSIAS SU ŠIOMIS APSKRITOMIS RNR, PVZ., AUTOREPLICATIVE ARBA REDAGAVIMO GALIMYBES, JŲ DIDELIO KAUPIMOSI PRIEŽASTIS (STIPRUS PROMOTORIAI IR STABILUMAS PRIEŠ SKILIMĄ), SUBLĄSTELINĘ LOKALIZACIJĄ ARBA GALIMUS VAIDMENIS KITOSE BIOLOGINĖSE FUNKCIJOSE (IE. MAŽŲ RNR KEMPINĖS). ŠIOJE RETROZYMES TYRIMO EILUTĖJE MES PATIKRINSIME, AR YRA PANAŠIŲ ŽIEDINIŲ RNR SU KŪJAGALVĖMIS METAZOANUOSE, BESTUBURIŲ ARBA STUBURINIŲ RŪŠIŲ, PATVIRTINIMO, KURIS LEIS MUMS APIBENDRINTI RETROZYMES ŠEIMĄ EUKARIOTINE KARALYSTĖJE IR ATVERTI DURIS NAUJIEMS BIOTECHNOLOGINIAMS ĮRANKIAMS, PAGRĮSTIEMS ŠIAIS PASLAPTINGAIS CIRCRNR SU RIBOZIUMAIS. (Lithuanian)
17 August 2022
0 references
TIJEKOM POSLJEDNJIH DESETLJEĆA ISTRAŽIVANJE NA PODRUČJU RNA BILO JE JEDNO OD NAJPRODUKTIVNIJIH PODRUČJA ZNANJA U BIOLOGIJI, A POSEBNO OTKRIĆA NEKODIRANIH RNK (NCRNA) PRONAĐENIH U MNOŠTVU NOVIH I VAŽNIH BIOLOŠKIH PROCESA. OBITELJ NCRNA SE KREĆE OD MALIH (I DUGIH) SEKVENCI VODIČA RNA KOJI SU UKLJUČENI U OBRAMBENE I REGULATORNE SUSTAVE, KAO ŠTO SU EUKARIOTSKI RNAI/SILENCING ILI PROKARIOTSKI CRISPR PUTOVI, DO STRUKTURIRANIJIH RNA MOTIVA KAO ŠTO SU RIBOSWITCHES I RIBOZYMES, MEĐU MNOGIM DRUGIMA. U 2010. GODINI, MOJA GRUPA JE OTVORILA NOVU LINIJU ISTRAŽIVANJA U PODRUČJU NRNA KADA SMO OTKRILI VAŽNOST I UNIVERZALNOST MALIH SAMOČIŠĆENIH RNA KAO ŠTO JE ČEKIĆ RIBOZYME. OVAJ I SLIČNI RIBOZIMI POVIJESNO SU SE SMATRALI BIOLOŠKIM ČUDNOSTIMA, ALI NAŠA JE SKUPINA POKAZALA DA SU MALI RIBOZIMI ŠIROKO RASPROSTRANJENI OD PROKARIJAOTSKIH DO METAZOANSKIH GENOMA, UKLJUČUJUĆI LJUDSKE ANTI-ONKOGENE, S SLABO RAZUMLJIVIM FUNKCIJAMA. KROZ NAŠ PRETHODNI PLAN NACIONAL I+D+I (2015 – 2017) OTKRILI SMO DA JE U BILJKAMA VEĆINA GENOMSKIH RIBOZIMA UKLJUČENA U OBILNO NAKUPLJANJE NOVOG OBLIKA KRUŽNE RNA U STANICI, VRLO SLIČNO ODREĐENIM SUBVIRALNIM AGENSIMA BILJAKA KAO ŠTO SU VIRUSNI SATELITI I VIROIDI. MEĐUTIM, OTKRILI SMO DA SU TI NOVI ELEMENTI S RIBOZYMESOM ZAPRAVO OBITELJ EUKARIOTSKIH RETROTRANSPOONA, TAKOZVANIH RETROZYMES (ZA RETROTRANSPOONE S HAMMERHEAD RIBOZYMESOM). OVI REZULTATI, ZAJEDNO S NAŠIM PRETHODNIM OTKRIĆEM SLIČNIH RIBOZIMA U RETROTRANSPOZONIMA POPUT PENELOPE, PROTISTA, BILJAKA, GLJIVICA I ŽIVOTINJA, POKAZALI SU VAŽNOST SAMOČIŠĆENJA RNA U EUKARIOTSKOJ RETROTRANSPOZICIJI. U OVOM PROJEKTU PRVO ŽELIMO SECIRATI MEHANIZAM OVIH RIBOZIMA TIJEKOM RETROTRANSPOZICIJE RNK/DNA U EUKARIOTIMA, KORISTEĆI BILJKE KAO MODELNI SUSTAV. ISTRAŽIT ĆEMO RAZLIČITE OBITELJI BILJNIH I ŽIVOTINJSKIH RETROTRANSPOONA KAKO BISMO PROUČILI TE MEHANISTIČKE DETALJE I IDENTIFICIRALI NOVE KATALITIČKE I REGULATORNE RNK KROZ KOMBINACIJU BIOINFORMATIKE I IN VITRO PRISTUPA. UNUTAR OVE LINIJE OBILJEŽIT ĆEMO TWISTER RIBOZYMES NEDAVNO OTKRIVENE OD STRANE NAŠE GRUPE U RAZLIČITIM RETROTRANSPOZONIMA BILJAKA I ŽIVOTINJA. DA BISMO TO UČINILI, USREDOTOČIT ĆEMO SE NA ANALIZU BROJNIH TWISTER MOTIVA KOJE SMO OTKRILI U GENOMU APPLE (MALUS DOMESTICA). KONAČNO, NASTAVIT ĆEMO MOLEKULARNU KARAKTERIZACIJU BILJAKA RETROZYMES I S NJIMA POVEZANE KRUŽNE RNA. TRANSGENSKE BILJKE KOJE IZRAŽAVAJU KRUGRNA ANALIZIRAT ĆE SE KAKO BI SE POTVRDILE RAZLIČITE HIPOTEZE POVEZANE S TIM KRUŽNIM RNK-OVIMA, KAO ŠTO SU AUTOREPLICATIVE ILI SPOSOBNOST UREĐIVANJA, RAZLOZI NJIHOVIH VISOKIH RAZINA AKUMULACIJE (JAKI PROMOTORI NASPRAM STABILNOSTI PROTIV DEGRADACIJE), PODSTANIČNA LOKALIZACIJA ILI MOGUĆE ULOGE U DRUGIM BIOLOŠKIM FUNKCIJAMA (IE. SPUŽVE MALIH RNA). U OKVIRU OVE STUDIJE O RETROZYMES-U PROVJERIT ĆEMO PRISUTNOST SLIČNIH KRUŽNIH RNA S ČEKIĆIMA U METAZOANIMA, BILO BESKRALJEŽNJACIMA ILI KRALJEŽNJACIMA, POTVRDU KOJA ĆE NAM OMOGUĆITI DA GENERALIZIRAMO OBITELJ RETROZYMES UNUTAR EUKARIOTSKOG KRALJEVSTVA I DA OTVORIMO VRATA NOVIM BIOTEHNOLOŠKIM ALATIMA KOJI SE TEMELJE NA TIM ENIGMATIČNIM KRUGOVIMA S RIBOZIMIMA. (Croatian)
17 August 2022
0 references
UNDER DE SENASTE ÅRTIONDENA HAR FORSKNINGEN INOM RNA-OMRÅDET VARIT ETT AV DE MEST PRODUKTIVA KUNSKAPSOMRÅDENA INOM BIOLOGI, OCH FRAMFÖR ALLT UPPTÄCKTER AV ICKE-KODANDE RNAS (NCRNAS) SOM FINNS INBLANDADE I EN MÄNGD NYA OCH VIKTIGA BIOLOGISKA PROCESSER. FAMILJEN AV NCRNAS STRÄCKER SIG FRÅN SMÅ (OCH LÅNGA) SEKVENSER AV GUIDE RNAS INVOLVERADE I FÖRSVAR OCH REGULATORISKA SYSTEM, SÅSOM EUKARYOTISKA RNAI/LJUDDÄMPANDE ELLER PROKARYOTIC CRISPR VÄGAR, TILL MER STRUKTURERADE RNA MOTIV SOM RIBOSWITCHES OCH RIBOZYMER, BLAND MÅNGA ANDRA. ÅR 2010 ÖPPNADE MIN GRUPP EN NY FORSKNINGSLINJE INOM OMRÅDET NCRNAS NÄR VI UPPTÄCKTE BETYDELSEN OCH UNIVERSALITETEN AV SMÅ SJÄLVRENSANDE RNAS SOM HAMMARHUVUDET RIBOZYME. DENNA OCH LIKNANDE RIBOZYMER HADE HISTORISKT SETT BETRAKTATS SOM BIOLOGISKA UDDA, MEN VÅR GRUPP VISADE ATT, I SJÄLVA VERKET, SMÅ RIBOZYMER ÄR UTBREDDA FRÅN PROKARYOTISKA TILL METAZOISKA GENOM, INKLUSIVE MÄNSKLIGA ANTI-ONKOGENER, MED DÅLIGT FÖRSTÅDDA FUNKTIONER. GENOM VÅR TIDIGARE PLAN NACIONAL I+D+I (2015–2017) HAR VI UPPTÄCKT ATT I VÄXTER ÄR DE FLESTA AV DE GENOMISKA RIBOZYMERNA INBLANDADE I DEN RIKLIGA ANSAMLINGEN AV EN NY FORM AV CIRKULÄRA RNA I CELLEN, MYCKET LIK VISSA SUBVIRALA MEDEL FRÅN VÄXTER SOM VIRUSSATELLITER OCH VIROIDER. MEN VI FICK REDA PÅ ATT DESSA NYA ELEMENT MED RIBOZYMER ÄR FAKTISKT EN FAMILJ AV EUKARYOTIC RETROTRANSPOSONS, DEN SÅ KALLADE RETROZYMES (FÖR RETROTRANSPOSONS MED HAMMERHEAD RIBOZYMES). DESSA RESULTAT, TILLSAMMANS MED VÅR TIDIGARE UPPTÄCKT AV LIKNANDE RIBOZYMER I PENELOPE-LIKNANDE RETROTRANSPOSONS AV PROTISTER, VÄXTER, SVAMPAR OCH DJUR, HAR AVSLÖJAT VIKTEN AV SJÄLVRENSANDE RNAS I DEN EUKARYOTISKA RETROTRANSPOSITIONEN. I DETTA PROJEKT VILL VI FÖRST DISSEKERA MEKANISMEN FÖR DESSA RIBOZYMER UNDER RNA/DNA RETROTRANSPOSITION I EUKARYOTER, MED HJÄLP AV VÄXTER SOM MODELLSYSTEM. VI KOMMER ATT UTFORSKA OLIKA FAMILJER AV VÄXTER OCH DJUR RETROTRANSPOSONS FÖR ATT STUDERA DESSA MEKANISTISKA DETALJER OCH FÖR ATT IDENTIFIERA NYA KATALYTISKA OCH REGULATORISKA RNA GENOM EN KOMBINATION AV BIOINFORMATIK OCH IN VITRO METODER. INOM DENNA LINJE KOMMER VI ATT KARAKTERISERA TWISTER RIBOZYMER SOM NYLIGEN UPPTÄCKTS AV VÅR GRUPP I OLIKA RETROTRANSPOSONS AV VÄXTER OCH DJUR. FÖR ATT GÖRA DET, VI KOMMER ATT FOKUSERA PÅ ANALYSEN AV DE MÅNGA TWISTER MOTIV SOM VI HAR UPPTÄCKT I APPLE GENOM (MALUS DOMESTICA). SLUTLIGEN KOMMER VI ATT FORTSÄTTA DEN MOLEKYLÄRA KARAKTERISERINGEN AV VÄXT RETROZYMES OCH DERAS TILLHÖRANDE CIRKULÄRA RNA. TRANSGENA VÄXTER SOM UTTRYCKER CIRCRNAS KOMMER ATT ANALYSERAS FÖR ATT BEKRÄFTA DE OLIKA HYPOTESERNA RELATERADE TILL DESSA CIRKULÄRA RNA, SÅSOM AUTOREPLICATIVE ELLER REDIGERINGSFÖRMÅGA, ORSAKERNA TILL DERAS HÖGA ACKUMULERINGSNIVÅER (STARKA PROMOTORER JÄMFÖRT MED STABILITET MOT NEDBRYTNING), SUBCELLULÄR LOKALISERING ELLER MÖJLIGA ROLLER I ANDRA BIOLOGISKA FUNKTIONER (IE. SVAMPAR AV SMÅ RNA). INOM DENNA RAD AV STUDIER PÅ RETROZYMES KOMMER VI ATT VERIFIERA FÖREKOMSTEN AV LIKNANDE CIRKULÄRA RNAS MED HAMMARHUVUDEN I METAZOER, ANTINGEN RYGGRADSLÖSA DJUR ELLER RYGGRADSDJUR, EN BEKRÄFTELSE SOM GÖR DET MÖJLIGT FÖR OSS ATT GENERALISERA FAMILJEN AV RETROZYMES INOM DET EUKARYOTISKA KUNGARIKET OCH ATT ÖPPNA DÖRREN TILL EN NY BIOTEKNISK VERKTYG BASERAD PÅ DESSA GÅTFULLA CIRCRNAS MED RIBOZYMER. (Swedish)
17 August 2022
0 references
ÎN ULTIMELE DECENII, CERCETAREA ÎN DOMENIUL ARN A FOST UNA DINTRE CELE MAI PRODUCTIVE DOMENII DE CUNOAȘTERE ÎN BIOLOGIE ȘI, MAI ALES, DESCOPERIRILE ARN-URILOR NECODIFICATE (NCRNA) GĂSITE ÎNTR-O MULTITUDINE DE PROCESE BIOLOGICE NOI ȘI IMPORTANTE. FAMILIA DE NCRNA VARIAZĂ DE LA SECVENȚE MICI (ȘI LUNGI) DE ARN-URI GHIDATE IMPLICATE ÎN SISTEMELE DE APĂRARE ȘI DE REGLEMENTARE, CUM AR FI RNAI/SILENȚIEREA EUCARIOTE SAU CĂILE CRISPR PROCARI, LA MOTIVE MAI STRUCTURATE ALE ARN-ULUI, CUM AR FI RIBOSWITCHES ȘI RIBOZYMES, PRINTRE MULTE ALTELE. ÎN 2010, GRUPUL MEU A DESCHIS O NOUĂ LINIE DE CERCETARE ÎN DOMENIUL NCRNA ATUNCI CÂND AM DESCOPERIT IMPORTANȚA ȘI UNIVERSALITATEA ARN-URILOR MICI CU AUTOÎNCLEȘTARE, CUM AR FI RIBOZYME-UL CIOCANULUI. ACEST RIBOZYMES ȘI RIBOZIMELE SIMILARE AU FOST CONSIDERATE DIN PUNCT DE VEDERE ISTORIC CA CIUDĂȚENII BIOLOGICE, DAR GRUPUL NOSTRU A DEMONSTRAT CĂ, DE FAPT, RIBOZIMELE MICI SUNT LARG RĂSPÂNDITE DE LA GENOMUL PROCARIOTIC LA GENOMUL METAZOAN, INCLUSIV ANTI-ONCOGENELE UMANE, CU FUNCȚII SLAB ÎNȚELESE. PRIN PLANUL NOSTRU ANTERIOR NACIONAL I+D+I (2015-2017), AM DESCOPERIT CĂ, ÎN PLANTE, MAJORITATEA RIBOZYMELOR GENOMICE SUNT IMPLICATE ÎN ACUMULAREA ABUNDENTĂ A UNEI NOI FORME DE ARN CIRCULAR ÎN CELULĂ, FOARTE ASEMĂNĂTOARE CU ANUMIȚI AGENȚI SUBVIRALI AI PLANTELOR, CUM AR FI SATELIȚII VIRALI ȘI VIROIDII. CU TOATE ACESTEA, AM AFLAT CĂ ACESTE ELEMENTE NOI CU RIBOZIME SUNT DE FAPT O FAMILIE DE RETROTRANSPOSONI EUCARIOTICI, AȘA-NUMITELE RETROZYMES (PENTRU RETROTRANSPOSONI CU RIBOZYME CU CAP-CIOCAN). ACESTE REZULTATE, ÎMPREUNĂ CU DESCOPERIREA NOASTRĂ ANTERIOARĂ DE RIBOZIME SIMILARE ÎN RETROTRANSPOZIȚII ASEMĂNĂTOARE PENELOPEI DE PROTIȘTI, PLANTE, CIUPERCI ȘI ANIMALE, AU DEZVĂLUIT IMPORTANȚA ARN-URILOR AUTO-ÎNCOLȚITE ÎN RETROTRANSPUNEREA EUCARIOTE. ÎN ACEST PROIECT, DORIM MAI ÎNTÂI SĂ DISECĂM MECANISMUL ACESTOR RIBOZIME ÎN TIMPUL RETROTRANSPUNERII ARN/ADN ÎN EUCARIOTE, FOLOSIND PLANTELE CA SISTEM MODEL. VOM EXPLORA DIVERSE FAMILII DE RETROTRANSPOZIȚII VEGETALE ȘI ANIMALE PENTRU A STUDIA ACESTE DETALII MECANICE ȘI PENTRU A IDENTIFICA NOI ARN-URI CATALITICE ȘI DE REGLEMENTARE PRINTR-O COMBINAȚIE DE ABORDĂRI BIOINFORMATICE ȘI IN VITRO. ÎN CADRUL ACESTEI LINII, VOM CARACTERIZA RIBOZIMELE TWISTER DETECTATE RECENT DE GRUPUL NOSTRU ÎN DIVERSE RETROTRANSPOZIȚII DE PLANTE ȘI ANIMALE. PENTRU A FACE ACEST LUCRU, NE VOM CONCENTRA PE ANALIZA NUMEROASELOR MOTIVE TWISTER PE CARE LE-AM DESCOPERIT ÎN GENOMUL APPLE (MALUS DOMESTICA). ÎN CELE DIN URMĂ, VOM CONTINUA CARACTERIZAREA MOLECULARĂ A PLANTEI RETROZYMES ȘI A ARN-URILOR CIRCULARE ASOCIATE ACESTORA. PLANTELE TRANSGENICE CARE EXPRIMĂ CIRCRNA VOR FI ANALIZATE PENTRU A CONFIRMA DIFERITELE IPOTEZE LEGATE DE ACESTE ARN CIRCULARE, CUM AR FI CAPACITĂȚILE AUTOREPLICATIVE SAU DE EDITARE, MOTIVELE NIVELURILOR LOR RIDICATE DE ACUMULARE (PROMOTORI PUTERNICI VS. STABILITATEA ÎMPOTRIVA DEGRADĂRII), LOCALIZAREA SUBCELULARĂ SAU POSIBILELE ROLURI ÎN ALTE FUNCȚII BIOLOGICE (IE. BUREȚI DE ARN-URI MICI). ÎN CADRUL ACESTEI LINII DE STUDIU PRIVIND RETROZYMES, VOM VERIFICA PREZENȚA ARN-URILOR CIRCULARE SIMILARE CU CAP-CIOCAN ÎN METAZOANI, FIE NEVERTEBRATE, FIE VERTEBRATE, O CONFIRMARE CARE NE VA PERMITE SĂ GENERALIZĂM FAMILIA RETROZYMES ÎN REGATUL EUCARIOTIC ȘI SĂ DESCHIDEM UȘA UNUI NOU INSTRUMENT BIOTEHNOLOGIC BAZAT PE ACESTE CIRCRNA ENIGMATICE CU RIBOZIME. (Romanian)
17 August 2022
0 references
V ZADNJIH DESETLETJIH SO BILE RAZISKAVE NA PODROČJU RNA ENO NAJBOLJ PRODUKTIVNIH PODROČIJ ZNANJA V BIOLOGIJI, PREDVSEM PA ODKRITJA NEKODIRANIH RNK (NCRNK), KI SO JIH ODKRILI V ŠTEVILNIH NOVIH IN POMEMBNIH BIOLOŠKIH PROCESIH. DRUŽINA NCRNAS SEGAJO OD MAJHNIH (IN DOLGIH) ZAPOREDIJ VODIL RNA, KI SODELUJEJO V OBRAMBNIH IN REGULATIVNIH SISTEMIH, KOT SO EVKARIONTSKI RNAI/SILENCING ALI PROKARIONTSKI CRISPR POTI, DO BOLJ STRUKTURIRANIH RNA MOTIVOV, KOT SO RIBOSWITCHES IN RIBOCIMI, MED MNOGIMI DRUGIMI. LETA 2010 JE MOJA SKUPINA ODPRLA NOVO RAZISKOVALNO LINIJO NA PODROČJU NCRNAS, KO SMO ODKRILI POMEN IN UNIVERZALNOST MAJHNIH SAMOČISTILNIH RNK, KOT JE RIBOZIM KLADVENIC. TA IN PODOBNI RIBOCIMI SO ZGODOVINSKO VELJALI ZA BIOLOŠKE ČUDNOSTI, VENDAR JE NAŠA SKUPINA POKAZALA, DA SO MAJHNI RIBOCIMI RAZŠIRJENI OD PROKARIONTIČNIH DO METAZOJSKIH GENOMOV, VKLJUČNO S ČLOVEŠKIMI ANTI-ONKOGENI, S SLABO RAZUMLJENIMI FUNKCIJAMI. V NAŠEM PREJŠNJEM NAČRTU NACIONAL I+D+I (2015–2017) SMO UGOTOVILI, DA JE V RASTLINAH VEČINA GENOMSKIH RIBOCIMOV VKLJUČENA V OBILNO KOPIČENJE NOVE OBLIKE KROŽNIH RNK V CELICI, KI JE ZELO PODOBNA NEKATERIM SUBVIRUSNIM SREDSTVOM RASTLIN, KOT SO VIRUSNI SATELITI IN VIROIDI. VENDAR PA SMO UGOTOVILI, DA SO TI NOVI ELEMENTI Z RIBOCIMI DEJANSKO DRUŽINA EVKARIONTIČNIH RETROTRANSPOSONOV, TAKO IMENOVANIH RETROZYMES (ZA RETROTRANSPOSONE S KLADVENICO RIBOCIMI). TI REZULTATI, SKUPAJ Z NAŠIM PREJŠNJIM ODKRITJEM PODOBNIH RIBOCIMOV V PENELOPE PODOBNIH RETROTRANSPONIH PROTISTOV, RASTLIN, GLIV IN ŽIVALI, SO RAZKRILI POMEN SAMOČISTILNIH RNK V EVKARIONTSKI RETROTRANSPOZICIJI. V TEM PROJEKTU ŽELIMO NAJPREJ RAZČLENITI MEHANIZEM TEH RIBOCIMOV MED RETROTRANSPOZICIJO RNA/DNA V EVKARIONTIH, PRI ČEMER KOT MODELNI SISTEM UPORABLJAMO RASTLINE. RAZISKALI BOMO RAZLIČNE DRUŽINE RASTLINSKIH IN ŽIVALSKIH RETROTRANSPOSONOV, DA BI PREUČILI TE MEHANISTIČNE PODROBNOSTI IN OPREDELILI NOVE KATALITIČNE IN REGULATIVNE RNK S KOMBINACIJO BIOINFORMATIKE IN IN VITRO PRISTOPOV. V TEJ VRSTICI BOMO OZNAČILI TWISTER RIBOZYMES, KI JIH JE NEDAVNO ZAZNALA NAŠA SKUPINA V RAZNOLIKIH RETROTRANSPONIH RASTLIN IN ŽIVALI. DA BI TO NAREDILI, SE BOMO OSREDOTOČILI NA ANALIZO ŠTEVILNIH TWISTER MOTIVOV, KI SMO JIH ODKRILI V GENOMU APPLE (MALUS DOMESTICA). NAZADNJE BOMO NADALJEVALI MOLEKULARNO KARAKTERIZACIJO RASTLINSKIH RETROZYMES IN Z NJIMI POVEZANIH KROŽNIH RNA. TRANSGENE RASTLINE, KI IZRAŽAJO CIRKRNA, BODO ANALIZIRANE, DA SE POTRDIJO RAZLIČNE HIPOTEZE, POVEZANE S TEMI KROŽNIMI RNK, KOT SO ZMOGLJIVOSTI AUTOREPLICATIVE ALI UREJANJE, RAZLOGI ZA NJIHOVO VISOKO AKUMULACIJO (MOČNI SPODBUJEVALCI V PRIMERJAVI S STABILNOSTJO PROTI DEGRADACIJI), PODCELIČNA LOKALIZACIJA ALI MOŽNE VLOGE V DRUGIH BIOLOŠKIH FUNKCIJAH (IE. SPUŽVE MAJHNIH RNA). V OKVIRU ŠTUDIJE O RETROZYMES BOMO PREVERILI PRISOTNOST PODOBNIH KROŽNIH RNA S KLADVENICAMI V METAZOANIH, BODISI NEVRETENČARJIH BODISI VRETENČARJIH, POTRDITEV, KI NAM BO OMOGOČILA POSPLOŠEVANJE DRUŽINE RETROZYMES V EVKARIONTSKEM KRALJESTVU IN ODPIRANJE VRAT NOVIM BIOTEHNOLOŠKIM ORODJEM, KI TEMELJIJO NA TEH ENIGMATSKIH CIRCRNAH Z RIBOCIMI. (Slovenian)
17 August 2022
0 references
W OSTATNICH DZIESIĘCIOLECIACH BADANIA W DZIEDZINIE RNA BYŁY JEDNYM Z NAJBARDZIEJ PRODUKTYWNYCH OBSZARÓW WIEDZY W BIOLOGII, A ZWŁASZCZA ODKRYCIAMI NIEKODUJĄCYCH RNA (NCRNA) ZNALEZIONYCH W WIELU NOWYCH I WAŻNYCH PROCESACH BIOLOGICZNYCH. RODZINA NCRNAS WAHA SIĘ OD MAŁYCH (I DŁUGICH) SEKWENCJI PRZEWODNIKÓW RNA ZAANGAŻOWANYCH W OBRONNOŚĆ I SYSTEMY REGULACYJNE, TAKICH JAK EUKARIOTYCZNE RNAI/WYCISZANIE LUB PROKARYOTYCZNE ŚCIEŻKI CRISPR, DO BARDZIEJ USTRUKTURYZOWANYCH MOTYWÓW RNA, TAKICH JAK MIĘDZY INNYMI RYBOZMIANY I RIBOZYMY. W 2010 ROKU MOJA GRUPA OTWORZYŁA NOWĄ LINIĘ BADAŃ W DZIEDZINIE NCRNAS, KIEDY ODKRYLIŚMY ZNACZENIE I UNIWERSALNOŚĆ MAŁYCH SAMOOCZYSZCZAJĄCYCH SIĘ RNA, TAKICH JAK RIBOZYME MŁOTKA. TE I PODOBNE RIBOZYMY BYŁY HISTORYCZNIE UWAŻANE ZA NIEPARZYSTOŚCI BIOLOGICZNE, ALE NASZA GRUPA WYKAZAŁA, ŻE W RZECZYWISTOŚCI MAŁE RIBOZYMY SĄ ROZPOWSZECHNIONE OD GENOMÓW PROKARIOTYCZNYCH DO METAZOANOWYCH, W TYM LUDZKICH ANTY-ONKOGENÓW, O SŁABO ROZUMIANYCH FUNKCJACH. POPRZEZ NASZ POPRZEDNI PLAN NACIONAL I+D+I (2015-2017) ODKRYLIŚMY, ŻE W ROŚLINACH WIĘKSZOŚĆ RYBOZYMÓW GENOMOWYCH JEST ZAANGAŻOWANA W OBFITE NAGROMADZENIE NOWEJ FORMY OKRĄGŁYCH RNA W KOMÓRCE, BARDZO PODOBNE DO NIEKTÓRYCH SUBWIRUSOWYCH CZYNNIKÓW ROŚLIN, TAKICH JAK SATELITY WIRUSOWE I WIROIDY. DOWIEDZIELIŚMY SIĘ JEDNAK, ŻE TE NOWATORSKIE ELEMENTY Z RIBOZYMAMI TO W RZECZYWISTOŚCI RODZINA RETROTRANSPOONÓW EUKARIOTYCZNYCH, TZW. RETROZYMES (DO RETROTRANSPOONÓW Z ŻETONIAMI MŁOTA). WYNIKI TE, WRAZ Z NASZYM POPRZEDNIM ODKRYCIEM PODOBNYCH RYBOZYM W PODOBNYCH DO PENELOPE RETROTRANSPOZONACH PROTYSTÓW, ROŚLIN, GRZYBÓW I ZWIERZĄT, UJAWNIŁY ZNACZENIE SAMOOCZYSZCZAJĄCYCH SIĘ RNA W EUKARIOTYCZNEJ RETROTRANSPOZYCJI. W TYM PROJEKCIE CHCEMY NAJPIERW PRZEBADAĆ MECHANIZM TYCH ŻEBEROZYMÓW PODCZAS RETROTRANSPOZYCJI RNA/DNA W EUKARIOTACH, WYKORZYSTUJĄC ROŚLINY JAKO MODELOWY SYSTEM. ZBADAMY RÓŻNORODNE RODZINY RETROTRANSPONONÓW ROŚLINNYCH I ZWIERZĘCYCH, ABY ZBADAĆ TE SZCZEGÓŁY MECHANISTYCZNE I ZIDENTYFIKOWAĆ NOWE RNA KATALITYCZNE I REGULACYJNE POPRZEZ POŁĄCZENIE BIOINFORMATYKI I PODEJŚĆ IN VITRO. W RAMACH TEJ LINII BĘDZIEMY SCHARAKTERYZOWAĆ RIBOZYMY TWISTER NIEDAWNO WYKRYTE PRZEZ NASZĄ GRUPĘ W RÓŻNYCH RETROTRANSPOZONACH ROŚLIN I ZWIERZĄT. ABY TO ZROBIĆ, SKUPIMY SIĘ NA ANALIZIE LICZNYCH MOTYWÓW TWISTER, KTÓRE ODKRYLIŚMY W GENOMIE APPLE (MALUS DOMESTICA). NA KONIEC BĘDZIEMY KONTYNUOWAĆ CHARAKTERYSTYKĘ MOLEKULARNĄ ROŚLIN RETROZYMES I ZWIĄZANYCH Z NIMI OKRĄGŁYCH RNA. TRANSGENICZNE ROŚLINY WYRAŻAJĄCE RNA BĘDĄ ANALIZOWANE W CELU POTWIERDZENIA RÓŻNYCH HIPOTEZ ZWIĄZANYCH Z TYMI OKRĄGŁYMI RNA, TAKICH JAK AUTOREPLICATIVE LUB MOŻLIWOŚCI EDYCJI, PRZYCZYNY ICH WYSOKIEGO POZIOMU AKUMULACJI (SILNE PROMOTORY VS. STABILNOŚĆ PRZED DEGRADACJĄ), LOKALIZACJA SUBKOMÓRKOWA LUB MOŻLIWE ROLE W INNYCH FUNKCJACH BIOLOGICZNYCH (IE. GĄBKI MAŁYCH RNA). W RAMACH TEJ LINII BADAŃ NAD RETROZYMES SPRAWDZIMY OBECNOŚĆ PODOBNYCH OKRĄGŁYCH RNA Z GŁOWICAMI MŁOTOWYMI W METAZOANACH, BEZKRĘGOWCÓW LUB KRĘGOWCÓW, CO POZWOLI NAM UOGÓLNIĆ RODZINĘ RETROZYMES W KRÓLESTWIE EUKARIOTYCZNYM I OTWORZYĆ DRZWI DO NOWYCH NARZĘDZI BIOTECHNOLOGICZNYCH OPARTYCH O TE ENIGMATYCZNE RNA Z RYBOZYMAMI. (Polish)
17 August 2022
0 references
Valencia
0 references
20 December 2023
0 references
Identifiers
BFU2017-87370-P
0 references