V sodelovanju z raziskovalno skupino prof. Janeza Plavca s Kemijskega inštituta v Ljubljani smo raziskovali topologijo različnih dolžin reverzne verige (G2C4) heksanukleotidnih ponovitev (G4C2). V nasprotju z dosedanjimi domnevami smo pokazali, da različne dolžine G2C4 zaporedja DNA lahko tvorijo i-motive in protonirane lasnice v pogojih podobnih fiziološkim, ter ne samo v izredno kislih pogojih. Fiziološke pogoje smo simulirali z ustreznim pH, dodatkom kalija ter 40% PEG. V dodatnih poskusih smo pokazali, da ob prisotnosti obeh verig DNA (G4C2 in G2C4) le-ti preferenčno tvorita G-kvadruplekse in i-motive, ne pa dvojnoverižne DNA kot bi pričakovali.
COBISS.SI-ID: 29086759
Z jedrsko magnetno resonanco in cirkularnim dikroizmom smo pokazali, da DNA z različnim številom ponovitev G4C2 tvori planarne gvaninske kvartete, značilne za G-kvadruplekse. Dodatno smo pokazali, da se lahko G-kvadrupleksi tvorijo inter- in intramolekularno v paralelni ali antiparalelni orientaciji, odvisno od dolžine zaporedja. Pri študijah vloge daljših ponovitev G4C2 pri bolezenski patogenezi moramo torej upoštevati potencialno strukturno heterogenost ponovitev.
COBISS.SI-ID: 27972647
Povečano število heksanukleotidnih ponovitev GGGGCC (G4C2) v intronu gena C9orf72 je najpogostejši genetski vzrok amiotrofične lateralne skleroze in frontotemporalne demence (C9 ALS/FTD). Zapis RNA ponovitev G4C2 se prevede v aminokislinsko zaporedje s ponovitvami povezano od AUG neodvisno translacijo (angl. repeat-associated non-AUG; RAN). Pri tem nastane pet različnih proteinov z dipeptidnimi ponovitvami ali DPR-jev (poli-GA, poli-GP, poli-GR, poli-PA in poli-PR), ki tvorijo skupke v citoplazmi in jedru nevronov bolnikov, vendar njihov prispevek k patogenezi bolezni ostaja sporen. Pokazali smo, da izražanje poli-GA v celičnem modelu aktivira programirano celično smrt in cepitev TDP-43 na od količine odvisen način. Dvojno izražanje poli-GA z drugimi DPR-ji je pokazalo, da poli-GA sekvestrira poli-GP in poli-PA, medtem ko poli-GR in poli-PR le redko kolokalizirata s poli-GA. Dvojno izražanje poli-GA in poli-PA zniža toksičnost poli-GA z zaviranjem agregacije le-tega tako in vitro kot in vivo v piščančji embrionalni hrbtenjači. Izražanje DPR-jev iz zapisa z alternativnimi kodoni v piščančji embrionalni hrbtenjači potrjuje podatke pridobljene in vitro, saj so imeli vsi DPR-ji toksičen vpliv, pri tem se je za najbolj toksičnega izkazal poli-GA. Nadalje, in vivo izražanje različno dolgih ponovitev RNA G4C2 je povzročilo apoptozo celic, vendar ni prišlo od sinteze DPR-jev. Skupaj ti podatki kažejo, da je s C9 povezana toksičnost lahko posredovana bodisi z RNA prepisi ali DPR-ji. Poleg tega naše ugotovitve dokazujejo, da je poli-GA ključni posrednik citotoksičnosti in da navzkrižne interakcije med DPR-ji verjetno spremenijo njihov patogeni status v C9 ALS / FTD.
COBISS.SI-ID: 30902823
Ta raziskava je izrednega pomena, ker temelji na sodelovanju mednarodnega konzorcija na projektu MinE. Cilj proojekta MinE je določitev vloge genetskih sprmemb pri ALS, z upabo GWAS in sekveniranja celotnega genoma. Abstrakt: Gre za največjo asociacijsko študijo celotnega genoma na področju ALS, v katero je bilo vključenih 15.000 bolnikov z ALS in 27.000 zdravih kontrol. S primerjavo genetskih zapisov bolnikov z zdravimi kontrolami smo identificirali 6 genomskih regij, v katerih genetske variacije povečajo tveganje za ALS. Z inovativnim pristopom smo identificirali nov lokus na kromosomu 21, kjer se nahaja do sedaj še neodkrit gen C21orf2 in ga povezali z visokim tveganjem za nastanek ALS. Dodatno smo identificirali še lokusa MOBP in SCFD1 in ju prav tako povezali z visokim tveganjem za nastanek ALS. S tem smo dokazali, da je ALS kompleksna genetska bolezen za katero je odgovornih več genov. Ta študija je odskočna deska za nadaljnje raziskave, ki bodo dale dodatne tarče in vpogled v nastanek bolezni.
COBISS.SI-ID: 3106220
Amiotrofična lateralna skleroza (ALS) je kompleksna smrtna nevrodegenerativna bolezen, za katero je značilna progresivna degeneracija in izguba zgornjih motoričnih nevronov v možganski skorji in spodnjih motoričnih nevronih v možganskem deblu in hrbtenjači. Ugotovili smo frekvenco pojava mutacij v štirih glavnih genih, povezanih z ALS - SOD1, TARDBP, FUS in C9ORF72 - v reprezentativni skupini od 85 slovenskih bolnikov s sporadično obliko ALS. Pri 5,9% bolnikov je bila odkrita patogena mutacija masivnega povečanja heksanukleotidnih ponovitev v genu C9orf72, ki je bila najpogostejši vzrok bolezni. V preostalih treh genih smo ugotovili 4 spremembe pri treh bolnikih, p.Val14Met v SOD1, tiho mutacijo p.Arg522Arg v FUS in p.Gly93Cys v SOD1 skupaj z novo sinonimno različico c.990A) G (p.Leu330Leu) v genu TARDBP. Ta študija predstavlja prvo genetsko presejanje za glavne gene povzročitelje ALS v skupini slovenskih bolnikov s sporadično obliko ALS in je po nam dostopnih podatkih prva taka študija narejena na slovanskem prebivalstvu. Na splošno smo genetsko opredelili 8,2% bolnikov s sporadično obliko ALS.
COBISS.SI-ID: 31780313