V študiji objavljeni v Biomaterials Science (IF=6,2) (in izbrani za promocijo na platnici revije) smo se osredotočili na zgodnji odziv celic na izvencelični stres. Raziskava je bila osredotočena na hladno atmosfersko plasmo, ki veliko obeta na področju pazemske onkologije v medicini, navkljub omejenemu razumevanju mehanizmov, ki botrujejo njenim učinkom. Izpostavitev plazmi lahko poveča celično rast ali pozroči smrt celic, odvisno od tipa celic in parametrov izpostavitve. Mi smo prvi dokazali, da izpostvaited plazmi vodi v celični odziv, ki se odraža v nastanku stresnih granul (SG). Citoplazemske SG so agregati nastali kot takojšen odziv celice na stres z rekrutacijo več kot 140 proteinov zavitih s citoplazemskimi RNA, kar vodi v takojšnje vendar prehodno inhibicijo sinteze proteinov. Pokazali smo, da plazemsko tretiranje tumorskih SH-SY5Y celic z inducibilnim izražanjem SG markerja G3BP1, učinkovito inducira nastanek SG v časovni odvisnosti, kjer nastanek SG povzroči plazemska indukcija oxidativnega stresa. Pokazali smo, da nastanek teh SG uravnava eIF2a signalna pot, ki jo je moč uspešno inhibirati z ISRIB inhibitorjem.
COBISS.SI-ID: 28467203
Amiotrofična lateralna skleroza je progresivna nevrodegenerativna motnja, za katero so značilni citoplazemski vključki RNA-vezavnega proteina TDP-43. Kljub desetletjem raziskav in identifikacije več kot 50 genov, povezanih z amiotrofično lateralno sklerozo (ALS), vzrok za translokacijo TDP-43 iz jedra in njegovo agregacijo v citoplazmi še vedno ostaja neznan. Naša študija je obravnavala vpliv izbranih genov, povezanih z ALS, na agregacijo TDP-43 v in vitro celičnih modelih divjega tipa in mutant TDP-43 nagnjenih k agregaciji. Ti so bili razviti z delecijo signala za jedrno lokalizacijo TDP-43 in postopnim skrajšanjem območja z majhno kompleksnostjo. Celice SH-SY5Y so bile sočasno transficirane s konstrukti agregaciji-nagnjenega TDP-43 in divjimi ali mutiranimi geni, povezanimi z ALS, hnRNPA1, MATR3, VCP ali UBQLN2. Preiskovani geni so pokazali edinstven vpliv na agregacijo TDP-43, pri čemer so ustvarili različne vrste citoplazemskih vključkov, podobne tistim, ki so že opisani kot podobni prionskim sevom, kar bi lahko predstavljalo osnovo za heterogenost nevrodegenerativne bolezni.
COBISS.SI-ID: 29968899
Ta študija, ki je bila nedavno objavljena v Molecular Cell (IF = 14,5), je imela v letu 2019 pomembno medijsko pozornost. Zadnji avtor, prof Ule, je naš zunanji sodelavec pri tem projektu. Prof Rogelj je med koavtorji. Povzetek: Opisuje RNA-vezavne proteine in dolge -nekodirajoče RNA (lncRNA) kot ključne regulatorje izražanja genov, katerih skupna vloga v koordinaciji usode celic in njihovi diferenciaciji ni bila znana. Mi smo v njej dokazali, da izražanje in aktivnost RBS TDP-43 in dolge izooblike te lnRNA NEAT1, ki tvori ogrodje jedrnih paraspeklov, sovpada s stopnjo pluripotence oz diferenciranosti celic, zaradi njune navzkrižne regulacije. V pluripotentnih celicah TDP-43 zavira tvorbo paraspeklov s povečanjem poliadenilacije kratke izooblike Neat1. TDP-43 poveča tudi pluripotenten potencial celic z uravnavanjem alternativne poliadenilacije prepisov, ki kodirajo dejavnike pluripotence, kot je Sox2, pri katerem to delno ščiti njegov 3 'UTR pred miR-21-regulirano razgradnjo. Nasprotno, pa se v paraspeklih vežejo TDP-43 in drugi RBP in mRNAs, ki so ključni za izhod celic iz pluripotentnega v diferencirano stanje med embrionalnim razvojem miši. Dokazujemo, da je navzkrižna regulacija med TDP-43 in Neat1 bistvena za učinkovito regulacijo široke mreže genov in s tem procesov pluripotence in diferenciacije.
COBISS.SI-ID: 32424231
Da bi odkrili nove gene, na katerih temelji amiotrofična lateralna skleroza (ALS), smo združili eksome iz 3.864 primerov ALS in 7.839 kontrol, ki se ujemajo s predniki. Med primeri ALS smo opazili pomemben presežek redkih različic, ki obrezujejo proteine, in te različice so bile koncentrirane v omejenih genih. Z analizami na ravni genov smo replicirali znane gene ALS, vključno s SOD1, NEK1 in FUS. Opazili smo tudi več različnih različic, ki krajšajo protein v zapisu DNAJC7. Testi imunoblotinga so pokazali, da se protein DNAJC7 zelo malo izraža v fibroblastih pri bolniku z ALS, ki je imel različico p.Arg156Ter. DNAJC7 kodira člana družine HSP40, ki skupaj z beljakovinami HSP70 olajša homeostazo proteinov, vključno z zvijanjem novo sintetiziranih polipeptidov in čiščenjem razgrajenih proteinov. Kadar ti procesi ne delujejo, lahko pride do napačnega zvijanja in kopičenja proteinov, kar povzroči agregacijo, kar je patološki znak nevrodegeneracije. Naši rezultati poudarjajo DNAJC7 kot nov gen za ALS.
COBISS.SI-ID: 31412483
Želeli smo karakterizirati razširitve C9orf72 glede na genetske prednike in starost ob začetku (AAO) in uporabiti te meritve za razlikovanje vedenjske in jezikovne različice v veliki vseevropski kohorti frontotemporalne lobarne degeneracije (FTLD). Ocenili smo pogostost ekspanzij v celotni kohorti (n = 1.396; vedenjska varianta frontotemporalne demence [bvFTD] [n = 800], primarna progresivna afazija [PPA] [n = 495] in bolezen motoričnega nevrona FTLD [MND] [n = 101]). Nato smo se osredotočili na primere bvFTD in PPA ter preizkusili povezavo med statusom ekspanzije, sindromi, genetskim poreklom in AAO z uporabo statističnih testov, ki so obsegali Fisherjeve natančne teste, analizo variance s Tukey post hoc testi ter logistične in nelinearne regresije modela mešanih učinkov. V 4% vseh primerov smo ugotovili patogene ekspanzije C9orf72 (56 / 1.396). Nosilci ekspanzij so različno porazdeljeni po sindromih: 12/101 FTLD-MND (11,9%), 40/800 bvFTD (5%) in 4/495 PPA (0,8%). Med obravnavo substrukture prebivalstva z analizo glavnih komponent (PCA) smo opredelili 2 skupini bolnikov s srednje / severno (n = 873) in južnoevropsko (n = 523) poreklom. Delež ekspanzijskih nosilcev je bil bistveno večji pri bvFTD v primerjavi s PPA (5% v primerjavi z 0,8% [p = 2,17 × 10-5; razmerje verjetnosti (OR) 6,4; interval zaupanja (CI) 2,31–24,99]), pa tudi v posamezniki z srednje / severnoevropskimi v primerjavi z južnoevropskimi predniki (4,4% proti 1,8% [p = 1,1 × 10-2; ALI 2,5; CI 1,17-5,99]). Patogene ekspanzije in predniki srednje / severne Evrope so neodvisno in obratno korelirali z AAO. Naš model predvidevanja (na podlagi statusa razširitve, genetskega porekla in AAO) je napovedal diagnozo bvFTD s 64-odstotno natančnostjo. Naši rezultati kažejo na povezavo med patogenimi ekspanzijami C9orf72, AAO, srednje / severnoevropskim prednikom, ki temelji na PCA, in diagnozo bvFTD, kar pomeni zapletene arhitekture genetskega tveganja, ki različno podpirajo sindrome vedenjske in jezikovne različice.
COBISS.SI-ID: 29979139