esirna mirtron
BEVEZETÉS TÉMAKÖRÖK Ősi RNS világ RNS-ek tradicionális szerepben
bevezetés
BIOLÓGIAI MOLEKULÁK FEHÉRJÉK NUKLEINSAVAK DNS-ek RNS-ek
BIOLÓGIAI MOLEKULÁK FEHÉRJÉK NUKLEINSAVAK DNS-ek RNS-ek
DNS RNS szerkezet Nukleinsavak: bázis, cukor, foszfát
DNS RNS szerkezet
DNS RNS szerkezet Timin Uracil Adenin Guanin Citozin
Mi az RNS? A modern sejtekben az RNS DNS templátról keletkezik, s fehérjét produkál.
Francis Crick A centrális dogma
A centrális dogma Kibővített verzió Francis Crick DNS replikáció (DNS->DNS) Reverz transzkripció DNS transzkripció (DNS->RNS) RNS replikáció (RNS->RNS) (+) Szensz RNS (-) Szensz RNS transzláció (RNS->fehérje) RNS függő RNS polimeráz fehérje
ŐSI RNS VILÁG
TYÚK TOJÁS PARADOXON
RIBOZIM
AZ RNS VILÁG HIPOTÉZIS Régmúlt átmenet Jelen fehérje Walter Gilbert
KÉT SZÉK KÖZÖTT
RNS-ek TRADICIONÁLIS SZEREPBEN
RNS-ek
mrns 4-5% TRANSZKRIPCIÓ
mrns érés foszfohidroláz Cap-képződés lépései guanilil transzferáz 5 trifoszfál lehasítása Guanozin származék kapcsolódása (5-5 ) Guanil-7- metiltranszferáz Cap guanozin metilálás Az első néhány bázis metilálása 2 -O-metil transzferáz capping
mrns érés poliadenilát polimeráz komlex enzim komplex Poliadeniláció
U1 mrns érés SPLICING - snrns U2 U4 U5 U6
trns Transzfer RNS legkisebb(60-95 nukleotid, 76!) AS szállítás 20% módosult bázis D hurok Aminosav kötő hely TΨC hurok Variábilis hurok Antikodon: templát felismerő hely
rrns Leggyakoribb Legnagyobb
* aorns RNS-ek
Kis rns-ek
Kis rns-ek Emberben > 700 mirns Vírus-elleni védekezés Transzkripciós szintű génszabályozás Poszt-transzkripciós génszabályozás több száz sirns Vírus-elleni védekezés Transzpozon elcsendesítés Kromatin átrendezés Poszt-transzkripciós génszabályozás több millió egyedi pirns szekvencia Transzpozonok elcsendesítése
Nem-kódoló rns-ek irodalma year year 2009 augusztus
Kis rns-ek Hogyan működnek? kisrns-mrns duplex közti hasítás 100%-os komplemenaritás esetén sirns pirns mirns növényeben mirns néhány típusa állatokban Transzláció represszió Nem tökéletes homológia mirns állatokban
mirns Az emlős genom kb 1000 egyedi mirns-t kódol Ahumán fehérje-kódoló gének jelentős hányadát mirns-ek szabályozzák Egy mirns több gént képes szabályozni Egy gén expresszióját sok mirns szabályozhatja A kombinációk száma gyakorlatilag korlátlan. Konzervatív szekvenciák -> evolúció OnkomiR-ek: rák kialakulás
mirns biogenezis
kis interferáló rns-ek kialakulása
RNS interferencia
Drosha & dicer Rnáz III
Argonaute fehérjék 1. Ago a. mirns b. sirns 2. Piwi a. pirns ~ RNase H Ago fehérje domének
irnas (PIWI-interacting RNS) Dicer-független ~24 30 nt PIWI-fehérjékkel alkot komlexet Ivari őssejtek képzése retrotranspozon elcsendesítés SPERMATOGENESIS!!! Repeat associated small interfering RNS (Rasi-RNA)
PiRNS Biogenesis MIWI MILI PIWIL1 PIWIL2
Ping-Pong Effekt Transzpozonok és egyéb RNS-ek Szensz transzkript Vágás és metiláció?? Vágás és metiláció pirns klaszter transzkript Antiszensz transzkript
Small nucleolar RNS-ek (snorns-ek) Promoter-associated RNS-ek (PARs) Transcription initiated RNS-ek (tirnas) X-inactive specific transcript (xist-rna): x kromoszóma inaktiváció Sno-derived RNS-ek (sdrna-ek): transzláció szabályozás microrna-offset RNS-ek (morns-ek): nem ismert trns-ből származó RNS-ek: transzláció gátlás MSY2-associated RNS-ek (MSY-RNAs): nem ismert Telomeráz kis RNS-ek (tel-srnas): telomer régió fenntartása Centroszóma- associaált RNS-ek (crasirna-ek): kromatin módosítás
Antiszensz rnas Transz antiszensz RNS-ek nem tökéletes homológia -Mikro RNS-ek -Endogén sirns-ek??? -Piwi RNS-ek Cisz antiszensz RNS-ek 100%-os homológia -Hosszú, nem kódoló (lnc) RNS-ek -Átfedő RNS-ek
LncRNAs > 200 nt kategóriák Szensz Antiszensz Kétirányú Intronikus Intergénikus
cisz antiszensz RNS-ek
LncRNS-ek Funkciója kromatin modifikáció/átalakítás transzkripció poszt-transzkripciós szabályozás
TRANSzkripciós INTERFERENCia Karambol vagy kollízió
Rns MASzkírozás
dsrns-függő MECHANIzmusok
Antiszensz indukálta metiláció
kromatin átalakítás
Aujeszky-féle vírus Génszabályozás modellje
mindkét dns szál transzkripcionálisan aktív DNS mrns mrns asrns
Antiszensz RNS-ek: LLT1 & LLT2 Time (h) Time (h) 3 5 ep0 ie180 5 3
Antiszensz RNS-ek: összefüggések 0,6 0,5 ul50 mrns ul50 asrns R(t+1)-Rt 0,4 0,3 0,2 5 ul51 3 3 5 ul50 0,1 0,0-0,1 1 2 3 4 5 6 7 Idő (h) 0,8 0,6 ul51 mrns ul51 asrns 0,4 R(t+1)-Rt 0,2 0,0 5 ul51 3 3 5 ul50-0,2-0,4 1 2 3 4 5 6 7 Idő (h)
R(t+1)-Rt 0,6 Antiszensz RNS-ek: összefüggések 2D Graph 3 0,2 0,4 1,4 0,6 0,0 2D Graph 1 0 1 2 3 4 5 6 7 0,4 Time (h) R(t+1)-Rt R(t+1)-Rt 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,2 0,0-0,2 ul30 AS RNA ul31 mrna 5 ul30 3 3 5 ul31 0,0-0,4 0 1 2 2D 3 Graph 4 3 5 6 7 1 2 3 Time 4(h) 5 6 7 Time (h) 0,6 0,4 ul30 AS RNA ul31 mrna ul50 mrna ul51 AS RNA Time (h) R(t+1)-Rt 0,2 0,0 5 ul51 3 3 5 ul50-0,2-0,4 1 2 3 4 5 6 7 Idő (h)
Antiszensz RNS-ek: összefüggések 5 ul38 ul39 ul40 3 3 5 phcmv Gene Time R AS /R S (Ka) R AS /R S (VHS) R AS /R S (Ka/VHS) ul38 1h 0,093 0,181 1,951 2h 0,032 2,025 63,257 4h 0,212 0,291 1,375 6h 0,323 1,514 4,694 8h 0,146 0,624 4,258 12h 0,240 0,303 1,263 Gene Time R AS /R S (Ka) R AS /R S (VHS) R AS /R S (Ka/VHS ul39 1h 0,044 0,072 1,638 2h 0,062 0,048 0,781 4h 0,137 0,654 4,783 6h 0,141 0,972 6,896 8h 0,197 0,870 4,420 12h 0,153 0,676 4,425 Gene Time R AS /R S (Ka) R AS /R S (VHS) R AS /R S (Ka/VHS ul40 1h 0,023 0,036 1,554 2h 0,015 0,021 1,366 4h 0,085 0,407 4,761 6h 0,152 0,854 5,604 8h 0,180 0,746 4,136 12h 0,155 0,358 2,311
TIN Hipotézis Génklaszterek kompetíciója transzkripciós faktorokért
Paralel read-through átfedések Vízesés Modell
Libikóka Modell Divergens átfedések Konvergens átfedések Konvergens fehérje kódoló gének read-through átfedései Egy fehérje kódoló gén és egy RNS gén konvergens átfedése ep0
Libikóka Modell mrns - asrns interakciók IE E E/L L