V tej študiji, ki smo jo objavili v Journal of Cell Science (IF=4.5), smo raziskovali mutacijo, ki jo predstavlja ponovitev zaporedij GGGGCC (G4C2) v genu C9ORF72 in je najpogostejši genetski vzrok razvoja frontotemporalne demence (FTD) in amilotrofične lateralne skleroze (ALS). Prepis teh ponovitev in tvorba jedrnih RNA focijev, ki vežejo Specifične RNA- vezavne proteine, predstavlja enega izmed patoloških mehanizmov odkritih pri teh boleznih. Mi smo dokazali, da se (G4C2)n ponovitve RNA preferenčno vežejo s ključnimi proteini paraspeklov SFPQ, NONO, RBM14, FUSin hnRNPH in kolokalizirajo z RNA hLinc-p21, ki jo tudi najdemo v paraspeklih. Ker je povezava med tvorbo paraspeklov v motoričnih nevronih in zgodnjim razvoj ALS znana, smo v nadaljevanju ovrednotili nabor podobnosti med paraspekli in (G4C2)n RNA fociji. Prekomerno izražanje (G4C2)72 RNA namreč poveča njihov število in stopnjo ko-lokalizacije z SFPQ-obarvanimi jedrnimi telesci. Vendar se ti paraspeklom-podobni (G4C2)72 RNA fociji formirajo neodvisno od znanega gradnika paraspeklov, to je dolge ne-kodirajoče RNA NEAT1. Tudi utišanje SFPQ v fibroblastih pozitivnih za C9ORF72 mutacijo signifikantno zniža število nastalih (G4C2)n RNA focijev. Povzemamo, da imajo (G4C2)n RNA fociji dejansko lastnosti paraspeklov, ki namigujejo, da imajo tako RNA fociji kot paraspekli vlogi pri razvoju FTD in ALS, in bi bili uporabni za pripravo novih strategij za omejevanje njihovega nastanka.
COBISS.SI-ID: 32174887
Ta študija, ki je bila nedavno objavljena v Molecular Cell (IF = 14,5), je imela v lanskem letu pomembno medijsko pozornost. Prvi avtor je del naše raziskovalne skupine, zadnji avtor prof Ule, pa 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
Širjenje heksanukleotidne gGGGCC, ki se nahaja v genu C9orf72, je najpogostejši genetski vzrok amiotrofične lateralne skleroze (ALS) in frontotemporalne lobarne demence (FTLD). Odkritje je eden od neekskluzivnih mehanizmov razširjenega heksanukleotida G4C2, ki je vključen v ALS in FTLD, strupenost za RNA, ki vključuje kopičenje patološkega občutka in antisenske prepise RNA. Nastala žarišča RNA, ki sekvestrirajo RNA-vezavne beljakovine, kar povzroča njihovo napačno lokalizacijo in s tem zmanjšuje njihovo biološko delovanje. Zato bi lahko strukture, sprejete s patološkimi transkripti RNK, imele ključno vlogo v patogenezi ALS in FTLD. Z uporabo NMR spektroskopije in komplementarnimi metodami smo preučili strukture, ki so jih sprejeli tako z ganin bogatim občutkom kot s citozinom bogati antisens RNA oligonukleotidi s štirimi ponovitvami heksanukleotida. Medtem ko oba oligonukleotida ponavadi tvorita dimere in dlak za lase, se ravnovesje teh struktur razlikuje, saj je antisens oligonukleotid bolj občutljiv na spremembe pH in občutnega oligonukleotida na temperaturo. V prisotnosti ionov K +, oligonukleotid RNA, ki je bogat z gvaninom, sprejme tudi sekundarne strukture, imenovane G-kvadrupleksi. Tu smo tudi prvič opazili, da antisens RNA oligonukleotid tvori i-motive pod specifičnimi pogoji. Poleg tega hkratna prisotnost občutljivih in antisenskih RNA oligonukleotidov spodbuja tvorbo heterodimera.
COBISS.SI-ID: 3451771