Hamar Péter. RNS világ. Lánczos Kornél Gimnázium, Székesfehérvár, október

Átírás

1 Hamar Péter RNS világ Lánczos Kornél Gimnázium, Székesfehérvár, október

2 Főszereplők: DNS -> RNS -> fehérje A kód lefordítása Dezoxy-ribo-Nuklein-Sav: DNS az élet kódja megkettőződés (replikáció) fehérje szintézis (transzláció) átírás (transzkripció) DNS -> RNS: a hírvivő (messenger: mrns) Ribo-Nuklein-Sav riboszóma Fehérje: építő-elem 2 26

3 Az örökítő anyag felfedezése központi dogma Francis Crick Crick Watson

4 A (molekuláris) biológia alap tézise: központi (centrális) dogma A sejten belüli információátadás DNS az élet kódja fehérje szintézis (transzláció) megkettőződés (replikáció) átírás DNS-polimeráz (transzkripció) RNS-polimeráz DNS -> RNS: a hírvivő Fehérje: építő-elem Riboszóma 4 26

5 Központi (centrális) dogma - jelenleg RNS vírus: RNS alapú RNS polimeráz megkettőződés (replikáció) DNS az élet kódja megkettőződés (replikáció) Reverz transzkripció Retro vírus: RNS alapú DNS polimeráz fehérje szintézis (transzláció) átírás (transzkripció) DNS -> RNS: a hírvivő megkettőződés (replikáció) Fehérje Prion 5 26

6 Szabályozott mrns lebontás: RNS interferencia Belső RNS interferencia = mikro RNS (mirns) hosszú dsrns (vírus) citoplazma sirns (szintetikus) Dicer sejtmag RNS indukálta csendesítő komplex (RISC) aktivációja mirns (Endogén) transzláció Cél mrns kötése, feldarabolása C 6 26

7 Az RNS interferencia felfedezése Co-szuppresszió Richard Jörgensen 1990 RNS interferencia eukaryota szervezetben (C. elegans) RNS interferencia = Géncsendesítés Kettős szálú RNS-el 1998 Andrew Z. Fire and Craig C. Mello

8 Akut vese károsodás (AVK) akut veseelégtelenség Intenzív terápiás betegek akár 67%-a Magas halálozási arány Szövődmények (krónikus veseelégtelenség, dialízis) A terápia korai alkalmazása növeli gyógyulást és a túlélést 8 26

9 Apoptózis: falevél hullás - programozott sejthalál Apoptózis receptor a halálos csók Halál receptorok FVS CD95L CD95R Apoptotikus vese sejt FVS Transzplantált patkány vese elektronmikroszkópos felvétel 9 26

10 CD95 csendesítés védő hatása oxigénhiány okozta akut vese elégtelenségben FVS - Nem ischemiás CD95L Túlélés % CD95R Ischemia kezelés nélkül Ischemia + CD95 sirns Idő (leszorítás után) / óra Vértelenség -> oxigén-hiány = ischemia CD95 immunfestés Hamar P et al. Proc Natl Aacad Sci 2004;101: by National Academy of Sciences 10 26

11 mir-21 akut vese hipoxiát követő reperfúzióban 11 26

12 Humán genom projekt legfontosabb következtetései (2004) 20,500 génünk van Ember csimpánz: ~ 95% azonos genom, 99% azonos kódoló gének ~ kb. 2x kerek féreg ~ a genom 1.1% - 1.4%-a kódol fehérjét 85 90% szemét DNS: nem gén, nem kódol fehérjét A nem kódoló szakaszoknak részben lehet szabályozó szerepe 12 26

13 RNS térszerkezet és funkció Az RNS is lehet 1 vagy 2 szálú RNS: 2. és 3.lagos térszerkezeti struktúrák Ribonukleinsav (RNS) - enzim: Ribozim (ribozyme) 13 26

14 Az RNS világ hipotézis Világunk jelenleg 14 26

15 Aptamer Aptus <lat.>: helyes Meros <Gr.>: rész Akár egyszálú RNS molekulák képesek komplex térszerkezet kialakítására nucleotid (NT) Fehérjét kötő RNS aptamer 15 26

16 Epcam Aptamer Fluorescensen jelölt aptamer ráksejt Specifikus kötődés Ráksejt

17 Aptamer sirns complex(es) PLK sirna Inkubációs idő (hr) BPE MDA-MB

18 Fluorescences jelölt EpCam-Asic a tumorba vándorol EpCAM + EpCAM- 5 nap Luciferase Alexa750 1.nap MB468 Aptamer oltás MB231 Alexa750-EpCAM- AsiCs sc 1, 2 nap Luminescent és fluorescent képalkotás MB468 MB nap Injection site MB231 MB

19 EpCAM-PLK-Asic elpusztítja a fluorescencesen jelölt rákot EpCAM + EpCAM- 5 nap EpCAM+ MB468 EpCAM- MB231 PLK1 v egfp EpCAM-AsiCs 14 nap képalkotás PLK1 AsiC egfp AsiC

20 RNS és fehérje RNS funkciói: mrns: a hírvivő (póstás) = A kódolt információ továbbítása trns: transfer (fehérje szintézis) Katalízis: enzim (ribozyme) Génexpresszió szabályozás: sirns mirns További RNS-ek: lncrns pirns snrns fehérje RNS 20 26

21 Javasolt olvasni való A DNS szerkezetének felfedezéséről: James Watson: A kettős spirál In Pictures: The story behind DNA's double helix ( ) Az RNS világról: The RNA World and the Origins of Life In: Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. - Molecular Biology of the Cell. 4th edition. New York: Garland Science; ( ) Pesthy Gábor, Simon Tamás: Újabb lépések az élet kialakulásának megértéséhez. Origo: Csermely Péter: Az élet születésének biokémiája. Természet Világa, 128. évf. 1. sz január, o., Génexpresszióról: mrns.hu: RNS interferenciáról: Nyitrai László: A génexpresszió szabályozása

22 Köszönöm!