Leta i den här bloggen


torsdag 7 mars 2024

MikroRNA säätelyn merkitys genomissa. Esimerkkinä kalsiumvirtoja säätävät proteiinit ja niiden osuus rintasyöpätyypissä

 kun opittiin tietämään ihmisen genomista DNA, joka säästää  ihmisen proteiinijärjestelmän rakentamiseen tarvittavan tiedon ja   tietoa välittävästä RNA-järjestelmästä,   ei aluksi tiedetty mitä kaikkea tämä  perimän säilytys ja siirto seuraaviin sukupolviin itse asiassa pitää sisällään.  On löydetty yhä pienemåiä  funktiopiirejä ja genemin kantaja ja modulaatioyksiköitä niinettä niisä uutisissa  tuskin moni pysyy edes kärryillä. Kuitenkin ihmiskunta aivan henkensä edestä on tutkimassa tätä koneistoa, koska  vähitellen on havaittu sen häiriöiden olevan  yhä useamman taudin ilmenemän taustalla.  Etsitään keinoja ymmärtää järjestelmää ja sen osasia- niitä näyttää oelvan kuuin tähtiä taivaalla. Voidaan löytöö vaikutuspiirejä kuin tähtikuvioita, orioneita ja otavia ( string) muta jokainen  biokemiallinen kaavakuva sisältää  paljon vaikutuspiirejä jotka eivät ole vielä tiedossa eikä niitä voi merkata kuin   tähtijärjestelmän löytöjä- vasta  menetelmien kehittymisen myötä täydentyy kaikki string- kartat ( proteiini-proteiini-interaktioverkostot) . Tällä kertaa kirjoitan mikroRNA-säätelykoneistosta mutaman rivin ja siten  suomennan yhden artikkelin esimerkkinä. 

On havaittu että ihmisen genomissa on vain osa koodaavaa ainesta ja osa ei-koodaavaa ainesta ( non-coding DNA). Tästä koodaavasta osasta on taas havaittu  jopa mahdollisesti 60% olevan mikroRNA-sääteistä,  Lisäksi tiedemiehet ovat havainneet,että ihmisen genomissa (perintotekijät kantavassa proteiiniaineksessa) esiintyy miltei kaksituhatta mikroRNA-prekursoria, edeltäjämuotoa.  Tämä tieto oli vuodelta 2014. Nyt  varmaan tunnetaan paljon enemmänkin niitä.  MikroRNA-joukko on endogeenisiä pikkuisia yksisäikeisiä RNA-jaksoja, joissa on nukleotidejä 21-24 ja niiden  vaikutus kohdistuu geeniexpression posttransskriptionaaliseen vaiheeseen ( geenin ilmenemän  siihen  vaiheeseen jossa DNA on kirjoittautunut mRNA -muotoon (messenger, lähetti)  , mutta ei vielä käännetty proteiiniksi. Se tapahtuu vasta  translaatiovaiheessa ).MikroRNA  omaa   ydinsekvenssi, mikä on pikkuinen jakso,joka tunnistaa kohde geenin  niiden 3-prim- UTR päädystä ja tämä tunnistus johtaa kohde-mRNA molekyylin ( eli lähettiRNA:n)  silppuroitumiseen  ja/tai sen translaation eli  proteiiniksi kirjoittamisen) estymiseen  (UTR  on jaksoa, jota ei kirjoiteta proteiiniksi ja siihen spesifinen  mikroRNA voi tehdä  oman  merkintänsä)  On niin että mikä tahansa 3prim UTR voi omata  useita sellaisia kohtia, joihin voi  lukuisakin joukko mikroRNA-proteiineja  tehdä jälkensä. Toisaalta mikä tahansa yksittäinen mikroRNA voi vaikuttaa  usean kohteena olevan lähettiRNA:n  3prim-UTR päätyyn .Tämä mekanismi sallii tarkan geenisäätelyn  usealla mikroRNA:lla ja samalla samanaikaissäätelyn  yksittäiselläkin mikroRNA:lla. Varmasti ihmiskunnan tuhansien vuosien  aikana tämä mikroRNA-säätelyn koneisto on konservoinut proteiininsa ja  niitä koodavan järjestelmän, mutta voi kysyä: Entä jos tässä koneistossa on jokin vika, mitä se  vaikuttaa  DNA:lla koodautuvaan ihmiseen. Esim  mikä osuus on  miRNA-säätelykoneiston  vikatoiminnalla ihmisen taudeissa? Tätä selvittellään jatkuvasti. Samoin koetetaan hahmottaa, mitä kaikkea tämä"tähtikuvio " pitää sisällään. Voiko siihen vaikuttaa jotenkin  terveyttä tuottavalla tavalla? Voiko mikroRNA- valmisteilla  saadaa aikaan jotakin  terapeuttista?

Tässä seuraavassa artikkelissa  on selvitelty   kahden erilaisen  metastaattisen rintasyöpäsolukon  mikroRNA-kirjoa ja erästä   kalsiumin aineenvaihduntaan vaikuttavaa  proteiinia STIM1

Tiivistelmää suomeksi :

 Tämä allaolevan  artikkelin työ(Rashmi et al)  työ on tehty  hiirimallissa käyttäen xenokraftia  ja kahta eri tyyppistä rintasyöpäsolukkoa. Toinen solukko merkataan  MCF7, luminaalinen, ei aggressiivisesti kasvava  rintasyöpäsolulinja  ja toinen merkataan MDA-NB-231, aggressiivisesti kasvava basaalinen, trippelnegatiivinen solulinja.  

Tutkijat osoittivat että STIM1 proteiini säätyi mikroRNA-vaikutuksesta. 

Näissä solulinjoissa oli erilainen mikroRNAkirjo.  Ei-aggressiivisessa havaittiin  miR-223 ja miR-150  jotka  säätivät STIM1-proteiinia ( herkkää kalsiumjonin  sensoria), jota esiintyi  matalin pitoisuuksin samoissa soluissa kuin niitä mikro-RNA-lajeja.

 Mutta  aggressiivisesti kasvavassa  solulinjassa  ei STIM-1 säätynyt  mikroRNA-koneistolla  merkitsevästi ja koneistoa näytti  estävän  AGO2  proteiinin alassäätymä. 

Jos AGO2 on ylössäätyneenä  aggressiivisessa solulinjassa  STIM1-proteiinin määrät vähenevät. 

Kliinisesti   STIM1 ja AGO2 eivät kuitenkaan korreloineet  syövän progressioon, mutta aggressiivisessa syövässä    STIM1:n korkea ilmenemä  oli prognostisesti  huono merkki. 

Tutkijoitten päätelmä on, että STIM1 ilmenemä säätyy eri tavalla mikroRNA säätelykoneistosta  rintasyövän eri solutyypeissä  ja mikroRNA säätelyllä  näyttää olevan osuus rintasyövässä.

 OTSIKKO:  MikroRNA.sta riippuva  STIM1-proteiinin ilmenemän säätely rintasyövässä

miRNA-dependent regulation of STIM1 expression in breast cancer

Store-operated Ca2+ entry (SOCE) has been shown to be important for breast cancer metastasis in xenograft mouse models. The ER Ca2+ sensor STIM1 and Orai plasma membrane Ca2+ channels molecularly mediate SOCE. Here we investigate the role of the microRNA machinery in regulating STIM1 expression. We show that STIM1 expression is regulated post-transcriptionally by the miRNA machinery and identify miR-223 and miR-150 as regulators of STIM1 expression in the luminal non-aggressive MCF7 breast cancer cell line. In contrast, STIM1 expression in the more aggressive basal triple-negative MDA-MB-231 cell line is not significantly modulated by a single miRNA species but is rather upregulated due to inhibition of the miRNA machinery through downregulation of Ago2. 

Consistently, overexpression of Ago2 results in decreased STIM1 protein levels in MDA-MB-231 cells. 

Clinically, STIM1 and Ago2 expression levels do not correlate with breast cancer progression, however in the basal subtype high STIM1 expression is associated with poorer survival.

 Our findings show that STIM1 expression is differentially regulated by the miRNA machinery in different cell types and argue for a role for this regulation in breast cancer.

Inga kommentarer:

Skicka en kommentar