Granuliini

Granulin

From Wikipedia, the free encyclopedia

(Duodecim kirjoittaa progranuliini- nimisestä peptidistä, joten etsin sitä PubMed lähteestä ja sieltä löytyi 307 tulosta. Sitten hain Wikipediasta ja siellä kerrotaan englannin kielellä GRANULIINI- nimisestä aineesta seuraavaa. On kuvassa kaunis kuin syksyinen kaulaliina.

Granulin
Solution structure of the N-terminal sub-domain of human granulin A based on PDB 1g26.
[show]Available structures
Identifiers
Symbols	GRN; GEP; GP88; PCDGF; PEPI; PGRN
External IDs	OMIM: 138945 MGI: 95832 HomoloGene: 1577 GeneCards: GRN Gene
[show]Gene Ontology
RNA expression pattern
More reference expression data
Orthologs
Species	Human	Mouse
Entrez	2896	14824
Ensembl	ENSG00000030582	ENSMUSG00000034708
UniProt	P28799	Q3TVQ3
RefSeq (mRNA)	NM_001012479	NM_008175.4
RefSeq (protein)	NP_001012497	NP_032201.2
Location (UCSC)	Chr 17: 42.42 – 42.43 Mb	Chr 11: 102.29 – 102.3 Mb
PubMed search	[1]	[2]

Ihmisellä granuliinia koodaa geeni GRN:

Granulin is a protein that in humans is encoded by the GRN gene.

Contents [hide] 1 Structure 2 Function 3 Clinical significance 4 Interactions 5 References 6 Further reading 7 External links

Structure

Rakenne

Granulins are a family of secreted, glycosylated peptides that are cleaved from a single precursor protein with 7.5 repeats of a highly conserved 12-cysteine granulin/epithelin motif.

GRANULIINIT ovat sekretorisia eli erittyviä, glykosyloituneita peptideitä, jotka pilkkoutuvat yksittäisestä edeltäjäproteiinista , jossa on 7.5 toistuvaa kahdentoista cysteiini-granuliinin/epiteliinin motiivia.

The 88 kDa precursor protein, progranulin, is also called proepithelin and PC cell-derived growth factor.

PROGRANULIINI, kooltaan 88 kDa oleva proteiini, on toiselta nimeltään proepiteliini ja se on PC soluperäinen kasvutekijä.

Cleavage of the signal peptide produces mature granulin which can be further cleaved into a variety of active, 6 kDa peptides.

Signaalipeptidin pilkkoutumisesta tuottuu kypsää GRANULIINIA, joka voi edelleen pilkkoutua aktiivien 6 kDA-kokoisten peptidien joukoksi.

These smaller cleavage products are named granulin A, granulin B, granulin C, etc. Epithelins 1 and 2 are synonymous with granulins A and B, respectively.

Tällaisia pieniå pilkkoumatuotteita nimitetään granuliineiksi A, B, C jne. Vastaava synonyyminen nimitys on granuliinille A ja B on epiteliini 1 ja 2.

Function, toiminta

Both the peptides and intact granulin protein regulate cell growth.

Sekä peptidit että granuliiniproteiini säätelevät solun kasvua.

However, different members of the granulin protein family may act as inhibitors, stimulators, or have dual actions on cell growth.

Kuitenkin granuliiniproteiiniperheen eri jäsenillä on erilaisia funktioita: ne voivat olla estäjiä ( inhibiittoreita), kiihdyttäjiä (stimulaattoreita) tai niillä voi olla kaksoisvaikutus solun kasvuun.

Granulin family members are important in normal development, wound healing, and tumorigenesis.

Nämä granuliiniperheen jäsenet ovat tärkeitä normaalille kehitykselle, haavan paranemiselle , mutta myös tuumorin kehkeytymiselle.

Clinical significance, Tämän proteiiniperheen kliininen merkitys

The human liver fluke (Opisthorchis viverrini) contributes to the development of bile duct (liver) cancer by secreting a granulin-like growth hormone.

Ihmisen maksan koukkumato vaiuttaa osaltaan sappitiesyövän syntymistä erittämällä granuliinin kaltaista kasvuhormonia.

Mutations in the GRN gene have been implicated in up to 25% of frontotemporal lobar degeneration, inherited in an autosomal dominant fashion with high penetrance.

GRN-geenimutaatioita on tavattu aivojen etulohkon degeneraatioon johtavassa autosomaalisti dominantisti periytyvässä taudissa jopa 25%:ssa.

Several loss-of-function mutations disease-causing mutations in GRN have been identified.

On löydetty useita tautia aiheuttavaa GRN geenimutaatioita, joissa granuliinifunktio on menetetty.

Interactions, Vuorovaikutuksia

Granulin has been shown to interact with Cyclin T1^[8] and TRIB3.

Granuliini osoittaa tekevänsä vuorovaikutuksen Sykliini T1 kanssa ja TRIB3 kanssa.

KTS

TRIB3:

Tribbles homolog 3 is a protein that in humans is encoded by the TRIB3 gene.^[1][2][3]

The protein encoded by this gene is a putative protein kinase that is induced by the transcription factor NF-kappaB. The encoded protein is a negative regulator of NF-kappaB and can also sensitize cells to TNF- and TRAIL-induced apoptosis. In addition, this protein can negatively regulate the cell survival serine-threonine kinase AKT1.^[3]

DNA replikaatio bakteerissa (E Coli)

http://www.sciencemedia.com/website/demos/biochem/ecoliReplication.html

DNA replikaatio E Coli työvälineenä

http://www.mun.ca/biochem/courses/3107/Topics/DNA_replication.html

http://en.wikipedia.org/wiki/DNA_replication

• Bacteria

Most bacteria do not go through a well-defined cell cycle but instead continuously copy their DNA; during rapid growth, this can result in the concurrent occurrences of multiple rounds of replication.^[18]

In E. coli, the best-characterized bacteria, DNA replication is regulated through several mechanisms, including: the hemimethylation and sequestering of the origin sequence, the ratio of ATP to ADP, and the levels of protein DnaA. All these control the process of initiator proteins binding to the origin sequences.

Because E. coli methylates GATC DNA sequences, DNA synthesis results in hemimethylated sequences. This hemimethylated DNA is recognized by the protein SeqA, which binds and sequesters the origin sequence; in addition, dnaA (required for initiation of replication) binds less well to hemimethylated DNA. As a result, newly replicated origins are prevented from immediately initiating another round of DNA replication.^[19]

ATP builds up when the cell is in a rich medium, triggering DNA replication once the cell has reached a specific size. ATP competes with ADP to bind to DnaA, and the DnaA-ATP complex is able to initiate replication. A certain number of DnaA proteins are also required for DNA replication — each time the origin is copied, the number of binding sites for DnaA doubles, requiring the synthesis of more DnaA to enable another initiation of replication.

Erlandsson Fredrik Thesis 2002: Studies on the cell cycle expression of cyclin A and cyclin E.

DNA replikaatiosta Erlandassonin mukaan

Taustaa

SYKLIINIT JA KINAASIT CDK.

MIKÄ ON TYYPILLISTÄ NORMAALILLE SOLUSYKLILLE ?

R-KOHTA KESKELLÄ GAP1 VAIHETTA

LEPOTILASOLU, KOODIN SÄILYTTÄVÄ G0

R- PISTEEN JÄLKEEN

SOLUSYKLIN ”MOOTTORIN” SÄÄTÖ

.SOLUSYKLI VAIHEET AJALLISESTI

MITEN SOLU HAVAITSEE SOLUN ULKOPUOLISET SIGNAALIT?

KASVUTEKIJÄRESEPTORI ja KASVUTEKIJÖITÄ

SIGNAALIKASKADIT käynnistävät moottorin

INTEGRIININ OSUUS FIXAAMASSA

SYKLIINI D integroi extrasellulaariset signaalit Gap 1 vaiheessa.

MILLÄ MOLEKULAARISELLA MEKANISMILLA Gap1 vaihe SIIRTYY PROGRESSOITUMAAN ?

On eri sykliinit eri solusyklivaiheissa-

SYKLIINI E ja pRb/E2F osuus

SYKLIINI E VALMISTAA SOLUN S-FAASIIN

JARRUJÄRJESTELMÄ Gap1 FAASIN PROGRESSIOLLE

a.Kasvutekijöitten vaje aiheuttaa jarrutuksen

b. Solun ulkopuoliset, extrasellulaariset jarrutekijät

c. DNA-vaurio aiheuttaa solun Gas-1 faasin jarrutuksen, The Guardian of the Genome, p53

d. Onkogeenit aiheuttavat solusyklin jarruttumisen

Gap1 FAASIN KAKSI SÄÄTELY AKSELIA

S-FAASI (DNA synteesi)

LISENSÖITY DNA

ORC –PROTEIINIEN KOMPLEKSISTA

DNA-REPLIKAATION ORGANISAATIOSTA

DNA-SYNTEESIN YLLÄPITÄMINEN ( SUSTAINING) DNA-SYNTHESIS

S-FAASIN AIKANA TAPAHTUVA JARRUTUS

Gap2-FAASI

Entä DNA-vaurion havaitseminen G2-faasissa?

Transkriptiosta riippuvan G2 –blokin aikaansaaminen

Transkriptiosta riippumattoman G2-blokin aikaansaaminen

Epätäydellisesti replikoituneen DNA:n paljastaminen G2:ssa

M-FAASI

MITEN SOLU VALMISTAUTUU MITOOTTISEEN JAKAUTUMISEEN GAP2 FAASISSA ( interfaasissa) ?

MITOOSI

M-FAASIN VAIHEISTA

PROFAASI

Miten tapahtuu mitoosin ( M-faasin) ensimmäisen askeleen molekulaarinen säätyminen?

SENTROSOMI

PROMETAFAASI

Miten metafaasissa havaitaan väärin asettuneet kromosomit?

MITEN METAFAASI VOI PYSÄHTYÄ?

ANAFAASI

Ubikitinylaatio

TELOFAASI ja CYTOKINEESI SEURAAVAT SYKLIINI B PUUTTEESTA

CENTROSOMIN SYKLIN OSUUS

ENTÄ JOS SENTROSOMEISSA ON POIKKEAVUUKSIA?

SOLUSYKLI JA SYÖPÄ

GENEETTINEN INSTABILITEETTI JA SYÖPÄ

Syy lisääntyvään geneettiseen instabiliteettiin?

GENEETTISEN VAURION HAVAITSEMINEN

SYKLIINI A ja SYKLIINI E syövässä

Taustaa

Lähde:

http://diss.kib.ki.se/index/

Erlandsson, Fredrik Immunofluorescence studies on the cell cycle expression of cyclin A and cyclin E
Datum: 28 april 2004 Ramberättelse: http://diss.kib.ki.se/2004/91-7349-809-2/
ISBN: 91-7349-809-2

V. 2004 syksyn kirjastokäyntien yhteydessä löysin tämän väitöskirja, josta saa edelleen uutta valoa solusyklin säätelyyn. Suomennan joitain tavalliseen järkeen käypää tekstiä, mutta varsinaisen tieteellisen osan neuvon noutamaan lähteestä:ISBN 91-7349-809-2,.Karoliinisen instituutin Väitöskirja ( Avhandling, Theses) Koska TIEDE-fi palstoilla on kiinnostuneita, liimaan tämän DNA- asiansuomennoksen palstalle. jos mahtuu. Kirjan alkuosassa kuvataan perustavaa tietoa solusyklistä uusimman käsityksen mukaan.( Vielä uudempaakin on tullut vuoden 2004 jälkeen). Tutkija on sitä mieltä että biologinen solu on omannut jo 3 biljoonaa vuotta solusykliä. Vuonna 1858 kuitenkin Virchow oli havainnut että animaalisesta solusta tulee animaalista ja kasvissolusta kasviskudosta (Omnis cellula e cellula) ja genomi kantoi ominaisuutta edelleen. Siis alkusolukot ovat ilmeisesti mutatoituneet suuresti erilaisuuksiin, jotka ovat jatkumoita meidän pienessä ajanlaskussamme.Syöpä aiheutuu solujen muuntumisesta, transformaatiosta ja tällöin on aina kyse solusyklin säätelyjärjestelmän puutteista ja ontumisista. Sellainen on geneettistä instabiliteettia, jos DNA:n toistaminen tulee virheelliseksi ja kaksinkertaisen DNA:n erilleen vetäytyminen ei tapahdu optimaalisti. Tämä johtaa uusiin karakteristikoihin ja tuumoriprogressioihin.Miten vaurioitunutta DNA-materiaalia pääsee solusyklin kontrollijärjestelmän läpi ?. Solusyklin säätelijäjärjestelmässä on täytynyt tapahtua jotakin , jos ja solu ei pysty erottamaan väärää ja oikeaa itseä.

27.10.2008 2:27. Päivitetty uudestaan  30.7.2022 ja poistettu tästä  kohtaa. paitsi että asetan tähän linkin netistä: koska se on englanniksi ja jos joku sattuu katsomaan tätä vanhaa kohtaa:

 

originaaliartikkeli: 

  

Immunofluorescence studies on the cell cycle expression of cyclin A and cyclin E

Author: Erlandsson, Fredrik

Date: 2004-04-28

Location: Radiumhemmets föreläsningssal P8:01, Karolinska Universitetssjuhuset

Time: 9.00

Department: Institutionen för onkologi-patologi / Department of Oncology-Pathology

View/Open:  thesis.pdf (911.3Kb)  

Abstract

Cell cycle progression is tightly regulated in normal eucaryotic cells. Cancer is caused by the transformation of cells, and is always associated with defects in the cell cycle regulatory machinery. An important result of a defective cell cycle regulation is genetic instability, as the cell with a deficient cell cycle control fails to correctly duplicate and split its genome. Genetic instability leads to the acquisition of new characteristics, and is thought to cause tumour progression. Cyclin Dependent Kinases (CDKs), and their regulatory subunits, the cyclins, are central in cell cycle regulation. Cell cycle progression is accomplished by the successive activation and deactivation of the various cyclin-CDK complexes. CyclinCDK complexes act by phosphorylating a range of target proteins appropriate for the cell cycle phase in which the cyclin-CDK complex is active. Cyclin E-CDK2 is active in late G1 and phosphorylates proteins central to the progression through late G1 and entry into S-phase. Cyclin A-CDK2 is active in S and G2, and cyclin A-CDK2 activity is essential from progression through S-phase, and entry into mitosis. The study of the cell cycle machinery puts high demand on the methodological approach, as cell cycle progression often is altered, or even abrogated, by the treatment of the cells required by many of the traditional biochemical methods. In order to study the intricate cell cycle regulatory mechanisms a novel method based on immunofluorescence staining was developed which allowed the semi-quantitative measurement of the levels of a large number of proteins in individual cells in culture or tissue samples. Cyclin A and cyclin E are both central in the regulation of DNA replication. Hence a deregulated expression of either cyclin could potentially cause genetic instability. In order to study the expression patterns of cyclin A and cyclin E over the cell cycle in normal and transformed cells a triple immunofluorescence staining protocol was utilised. The position in the cell cycle of each individual cell could then be established, and correlated with the immunofluorescence staining intensity for cyclin A or cyclin E. Nuclear cyclin A accumulation was shown to begin virtually exactly as the cells entered Sphase, i e very close to the G1/S-transition. The cyclin A accumulation began at the same point in the cell cycle and progressed with similar kinetics in both normal and transformed cells. The data suggests that deregulation of cyclin A expression is not commonly occurring in transformed cells, possibly because it is deleterious. Cyclin E accumulation, on the other hand, was shown to be highly different in normal and transformed cells. In normal cells cyclin E levels were found to rise after progression through the R-point, peak in late G1-phase, and then decrease as the cells entered S-phase. In transformed cells cyclin E accumulation commonly continued throughout S-phase, and cyclin E was often not completely degraded until in mitosis. Therefore the clinical implications of a deregulated cyclin E expression pattern in cervical carcinoma lesions was investigated. It was found that a highly deranged cyclin E expression over the cell cycle was associated with poor survival. The data are well in line with the results presented by others, which have shown that a deregulated cyclin E expression can cause genetic instability.

List of papers:
I. Wahlby C, Erlandsson F, Bengtsson E, Zetterberg A (2002). "Sequential immunofluorescence staining and image analysis for detection of large numbers of antigens in individual cell nuclei." Cytometry 47(1): 32-41
Pubmed

II. Erlandsson F, Linnman C, Ekholm S, Bengtsson E, Zetterberg A (2000). "A detailed analysis of cyclin A accumulation at the G(1)/S border in normal and transformed cells." Exp Cell Res 259(1): 86-95
Pubmed

III. Erlandsson F, Wahlby C, Ekholm-Reed S, Hellstrom AC, Bengtsson E, Zetterberg A (2003). "Abnormal expression pattern of cyclin E in tumour cells." Int J Cancer 104(3): 369-75
Pubmed

IV. Erlandsson F, Martinsson HS, Wallin KL, Andersson S, Hellström AC, Zetterberg A (2003). "Cell cycle expression of cyclin E in neoplastic lesions of the uterine cervix." (Manuscript)

URI: http://hdl.handle.net/10616/38354

Issue date: 2004-04-07

Rights:

Publication year: 2004

ISBN: 91-7349-809-2

Collections

• Doktorsavhandlingar / Doctoral Theses
• Doktorsavhandlingar / Doctoral Theses - K7 (OnkPat)
• Doktorsavhandlingar / Doctoral Theses - SwePub

Eksosomaali sukkuloiva RNA. Exosomal shuttle RNA , esRNA (2008) . Tetraspaniinit

Exosomal shuttle RNA

GENOMIMATERIAALITUTKIMUKSEN ALALTA on uutta väitöskirjaa tulossa tässä kuussa (www.ub.gu.se) 

Ekström, Karin (2008) Exosomes, exosomal, shuttle
 RNA, esRNA, RNA, vesicles, mast cell, gene transfer, microRNA.Sahlgrenska Academy. (24.5.208) ISBN:
978-91-628-7455-1

Mitä asiaa väitöskirja selvittää? hahmottelua asiasta suomeksi:

TAUSTA:

EXOSOMIT ovat pieniä kalvoja omaavia nanorakkuloita, joiden alkuperä on endosyyttinen. Monet erilaiset solut kykenevät vapauttamaan näitä rakkuloita solun ulkopuoliseen miljööseen. 

EXOSOMEJA löytyy useista kehonesteistä, kuten veriplasmasta, rintamaidosta, bronkoalveolaarisesta huuhtelunesteestä ja virtsasta, joten tästä näkyy niiden tärkeys kehossa. 

EXOSOMEILLA on sanottu olevan monia eri funktioita ja niiden uskotaan osallistuvan solujen väliseen kommunikatioon. 

EXOSOMIEN uskottiin aiemmin muodostuvan vain lipidikaksoiskelmusta ja proteiineista, mutta ei nukleiinihapoista. 

VÄITÖSKIRJATYÖN TARKOITUKSENA oli ensin selvittää mast-solujen ( syöttösolujen) EXOSOMIEN rakenne ja toiminta fokusoiden juuri niitten nukleohappopitoisuuteen ja solu-solu-(C-C) kommunikatioon. 

METODI:

Tutkijat käyttivät kahdesta eri mast-solulinjasta vapautuvia EXOSOMEJA sekä koe-eläimen (hiiren) luuytimen mast-soluja. EXOSOMIT eristettiin ja niiden havaittiin olevan pieniä 40-80 nm kalvorakkuloita, joissa oli havaittavissa positiiviset (+) merkitsijät tetraspaniinit CD9, CD63 ja CD81 elektronimikroskopialla ja virtaussytometrialla tutkien. 

Ensimmäistä kertaa tässä voitiin osoittaa, että mastsolujen EXOSOMIT sisälsivät RNA- ainesta , mutta ei DNA ainesta.
 

EXOSOMAALINEN RNA erosi donorisolun RNA:sta.

EXOSOMIT sisälsivät hyvin vähän tai ei ollenkaan ribosomaalista RNA-ainesta, mutta huomattavan määrän pientä RNA:ta ( small RNA).

RNA luonnehdittiin käyttäen tekniikkana Affymetrix DNA microarray-menetelmää ja mikro-RNA-analyysiä (microRNA array analysis).

Havaittiin, että EXOSOMIT sisälsivät valikoiman sekä mikro-RNA:ta että mRNA:ta.

EXOSOMEISTA havaittiinkiin joukko mRNA- materiaa, jonka kaltaista ei ollut niitten donorisoluissa. 

Kokeiltaessa kulkeutumisia (transfer), havaittiin että EXOSOMAALINEN RNA sukkuloi toisiin mast-soluihin ja CD34(+) -progeniittorisoluihin.

EXOSOMAALINEN RNA on funktionaalista, mikä osoitettiin sekä translaatioilla koeputkitasossa että hiiren EXOSOMAALISEN RNA:n translaatiolla hiiren proteiiniksi ihmisen mastsoluun siirtämisen ( transfer) jälkeen. 

YHTEENVETONA tutkija kirjoittaa, että mast-solujen EXOSOMIT sisältävät lähettiRNA (mRNA)-  ja mikroRNA- peräistä nukleiinihapporakennetta, mitä solut voivat vapauttaa toiseen soluun. 

EXOSOMAALINEN RNA sukkulointi ( shuttle) saattaa olla vahva kommunikaatiotapa solujen kesken joko mikromiljöön tasossa tai etävaikutuksena. 

Tutkijat ehdottavat, että tällaista RNA-materiaalia kutsuttaisiin nimellä EXOSOMAALINEN sukkuloiva RNA, esRNA,
 

Exosomal RNA shuttle may be a powerful mode of communication between cells, either in the microenvironment or over a distance. We propose that this RNA be called “exosomal shuttle RNA” (esRNA).

Muistiin18/04/2008 07:48

KOMMENTTI:

Näin genomitutkimuksen huiman kehityksen aikana näyttää löydettävän aina uutta nukleiinihappomateriaalia ja kun tietää sen monipolviset replikaatio- ja toistumis- ja translaatio taipumukset, on oletettavaa että sillä on oma silppurilaitteensa, koska ihmiset kuitenkin ovat jokseenkin hahmonsa pitäviä koko ikänsä ajan.   ( kvaliteettikontrolli, degradaatiotie)

Genominen defensiivisyyskin on alue mikä ei ole vielä täysin hallinnassa, koska se on alue missä esim genomin tulisi pystyä erottamaan provirukset itsestään global genomin referenssille vieraina. Jossain solumuodossa  niillä  voisi piillä  olla  tarolla  genominen referenssi.  
 Tällä alueella joudutaan näihin pienten RNA- materiaalien tasoon, josta tämä tutkimus toi jälleen yhden pienen tekijän lisää esRNA.  Mistä se ottaa koodinsa? Mitä DNA:ta se heijastaa. Mikä määrää sen tavan koostua?

Koska kyse on mastsolusta, joka kuuluu puolustusarsenaaliin, näistä tekijöistä voi löytää sellaisia puolustuksellisia interferenssikykyisiä kappaleita kuka ties, e h k ä  korjauslukukoodin säilyttäviä minimaalisia jaksoja. tai tuskin jos periaate on immunologinen monipuolinen vaste. Enpä tiedä. Uskon ainakin että näissä on jotain hyvää funktiota. Mikä on esRNA- materiaalin distanssivaikutus ei tietystikään ole vielä selvillä. kun ajattelee ihmissolua jossa on tuma, DNA ja mitokondriot ja mtDNA sulassa sovussa, niin näyttää olevan alaintegraatioitakin analogisesti.

Väitöstilaisuus on tulevaisuudessa. Tästä abstaktista ei käy ilmi mitä tutkija itse arvelee esRNA- funktioiksi.

VIITEKUVA LAADUNKONTROLLI

EXOSOMI KONTROLLOI RNA laadun.

http://www.nature.com/nrm/journal/v7/n7/fig_tab/nrm1964_F2.html

Yleistietoa globaalista genomista ja RNA:n sievistyksestä

GLOBAL GENOME, perimäaines , käsittää kahden luokan geenejä:

• proteiinia koodaavia geenejä ( protein coding genes) ja
• sellaisia transkriptejä, jotka eivät koodaa proteiinia ( non-coding RNA, ncRNA)

Kaikista geenisekvensseistä on alle 1.5% tällaisia proteiinia koodaavia geenejä.
Suurin osa ihmisen genomin transkripteistä on koodaamatonta ncRNA.

Geeniennuste, geeniprediction

Tyypillinen eukaryoottinen proteiinia koodaava geeni omaa sääteleviä kohtia (regulatory regions) , jotka määräävät, mitkä osat DNA:ta tulee transkriptoitaviksi ( transcripted), spliceosomikäsittelyyn jossa irrotetaan introni ( spliced) tai translatoiduksi( translated) käännetyksi proteiinimuotoon.

Näillä säätelyalueilla tapaa olla consensusjaksoja, joita on hyvä käyttää sellaisia tutkimusmenetelmissä, missä identifioidaan tietokoneen avulla geeniä( Gen Scan).

• Koodamattomat RNA geenit (ncRNA) ovat primäärisiltä jaksoilta vähemmän konservoituja. Niissä ei ole statistista signaalia, mikä liittyy proteiinigeeneihin liittyvään koodaavaan alueeseen kuten esim pilkkoutumissignaalia tai nukleotidirakenteen biasta.
• Niinpä ncRNA ennuste on paljon vaikeampi kuin proteiiniennuste.

Kuitenkin on suhteellisen yleistä havaita esimerkkejä, joissa homologiset ncRN:ta ovat pitämässä yllä consensus-sekundäärirakennetta kompensatoristen emäsmutaatioitten avulla.
On kuitenkin niin, että ncRNA geenit esiintyvät enemmässä kuin yhdessä aromissaan, mikä tekee vaikeaksi yhden ja ainoan metodin käytön ncRNA rakenteitten genominlaajaksi luotettavaksi identifioimiseksi.

• Esimerkkejä proteiinin ja ncRNA geenin identifioimisesta.

• PROTEIN

GenScan (non-homologinen metodi)
Sekvenssien samankaltaisuuden perustuvat homologiset metodit (BLAST, FASTA)
Profiiliin perustuvat (HMMER, PSI BLAST)

• RNA

EvoFold, sequence evolution (phylo-SCFG)
QRNA
RNAZ
Sekvenssien samankaltaisuuteen perustuvat (BLAST, FASTA)
pattern/motif (RNABOB)
stochastic context free grammars (CMSEARCA)
custom designed (miR seeker, SRPscan, fRNAscan)

Algoritmi, jotka kohdistuvat erityiseen RNA-luokkaan homologioitten etsinnässä, kuten miR etsijä mikroRNA: ta varten, tRNA-scan-SE tRNA:ta varten, snoSCAN boxC/Dsnor NAS varten ja SPRscan SPRRNA:ta varten.

ESIMERKKEJÄ eräistä koodaamattomista RNA rakenteista ja niitten funktioista

• PROSESSI, ncRNA ja FUNKTIO

Taulukko: ncRNA geenit kuten tästä näkyy omaavat useita erilaisia aromejaan;

• Genominen stabiilisuus,

telomeraasi RNA , telomeerisynteesi

• RNA prosessointi ja modifikaatio

snRNA, splicing, yhteen punoutumisia ja muita funktioita
U7 snRNA, histoni pre-mRNA 3´prim päädyn muokkaus
RNaasi P, tRNA kypsyminen
RNaasiMRP , rRNA kypsyminen
SmYmRNA, trans-punoutumisia trans-splicing) ja intronin irrotuksia
snoRNA, RNA:n nukleotidin modifioiminen
gRNA, RNA:n nukleotidin modifioiminen
Y RNA, RNA prosessoiminen, DNA:n replikaatio

• Geeniexpression säätely

miRNA, geenisäätö
piRNA, transposonipuolustus
siRNA, geenisäätö
tasiRNA, geenisäätö
rasiRNA, transposonipuolustus

• Transkriptio

7SK RNA, negatiivisessa säädössä osuutta
6S RNA, bakteerin transkription säätäjä

• Translaatio

rRNA, translaatio
tmRNA, rescue stalled ribosome
tRNA, translaatio

• Proteiinin liikkumiset

SRP RNA, membraanin integroituminen

GEENIN EXPRESSIO ei ole aivan yhtä yksinkertainen asia kuin tämä selitys :DNA tekee RNA:n. RNA tekee proteiinin.
Asia on monimutkaisempaa:
RNA synteesi tapahtuu TRANSKRIPTIOLLA.
RNA prosessoituu: primääristä transkriptistä tulee kypsää funktionaalista RNA:ta. Se modifioidaan päädystään, yhteenliittymistä intronin irrottamiseksi ja pilkkoutumista tapahtuu, prosessoitumisia ja kemiallisia modifioimisia tapahtuu.

Proteiinien ja ncRNA:n evoluutio

Theses:
Evolution of proteins and non-coding RNAs genes studied with comparative genomics
Marcela Davila 18.1. 2011.
https://gupea.ub.gu.se/bitstream/2077/23816/2/gupea_2077_23816_2.pdf


Tämän väitöskirjan osia on V ja ne ovat seuraavat:

I inventory and analysis of the protein subunits of the ribonucleases P and MRP provides furthes evidence of homology between the yeast and human enzyme. Rosenblad M A, lopez M D, piccinelli P, Samuelsson T. Nucleic Acid Res 2006 34, 5145- 5156.

II Computational screen for spliceosomal RNA genes aids in defining the phylogenetic distribution of major and minor spliceosomal components.
Davila lopez M, Alm Rosenblad, M, and Samuelsson T. Nucleic Acids Res. 2008 36, 3001-3010.

• Spliceosome

Each spliceosome is composed of five small nuclear RNA proteins, called snRNPs, (pronounced "snurps") and a range of non-snRNP associated protein factors.

The snRNPs that make up the nuclear spliceosome are named U1, U2, U4, U5, and U6, and participate in several RNA-RNA and RNA-protein interactions. The RNA component of the snRNP is rich in uridine (the nucleoside analog of the uracil nucleotide).

III Early evolution of histone mRNA 3´end processing. Davila Lopez M and Samuelsson T. RNA 2008 14, 1-10.

IV Analysis of gene order conservation in eukaryocytes identifies transciptionally and functionally linked genes. Davila Lopez M and Samuelsson T. PLoS One. 2010 5(5):e10654.

V eGOB: Eukaryotic Gene Order Browser. Davila Lopez, M and Samuelsson T.

ABSTRAKTIN SUOMENNOSTA:

Genomin analysoimisessa on eräs tärkeä vaihe proteiinin tunnistaminen ja koodaamattoman RNA:n tunnistaminen (ncRNA, non-coding RNA). Tässä väitöskirjassa kohdistetaan tutkimukset proteiinien ja ncRNA homologien tunnistamisiin ja analysoimisiin käyttämällä useita tietokoneellisia menetelmiä, jotta saataisiin johtopäätöksiä niiden rakenteista, toiminnasta, kehityksestä ja säätelystä.

Tämä väitöstyö käsittää kaksi osaa. Toisessa tehdään tietokoneellisia ennustuksia proteiini ja ncRNA homologeista lähtökohtana erilaiset RNPrakenteet eli ribonukleoproteiinikompleksit. Toisessa taas käsitellään ongelmia, jotka liittyvät eukaryoottien non-random geenijärjestykseen (eli sellaiseen geenijärjestykseen, mikä ei ole satunnainen).

• Ensimmäisessä osassa tutkittiin sellaisia RNP komplekseja, joita ei ollut aiemmin tutkittu perusteellisesti, mitä tulee niiden fylogeneettiseen jakaantumiseen. Homologiaan perustuvia metodeja käytettiin täten analysoimaan RNP komplekseja seuraavista proteiineista: RNaasi P, RNaasi MRP sekä spliseosomi. Analysoitiin myös RNP ja RNA rakenteet, jotka osallistuivat 3´prim päädyn prosessoimiseen histonin mRNA:ssa.

Tutkijaryhmä identifioi suuren joukon aiemmin tunnistamattomia homologeja, mikä kohensi käsityksiä eri ribonukleoproteiinien (RNP) evoluutiosta. Esimerkiksi homologiset suhteet RNaasien P ja MRP proteiinien kesken identifioitiin, mikä antoi lisänäyttöä ihmisen ja hiivan RNP:n välisestä homologiasta.

Tutkijat esittävät näyttöä siitä, että histoni 3´prim päädyn prosessointikoneisto on ikivanhempi, mitä aiemmin on oletettukaan ja voidaan jäljittää taaksepäin eukaryoottisen fylogeneettisen puun juuriin. Tutkijat esittivät yksityiskohtaisen kartan spliseosomaalisten U12 tyyppisten RNAgeenien jakaantumisesta.

Nämä tiedot viittaavat pienten spliseosomien varhaiseen alkuperään ja monilukuisiin tapahtumiin, missä ne ovat kadonneet kehityksen aikana.

• Työn toisessa osassa tutkijat kehittivät geenijärjestyskarttoja, jotka osoittivat sekä proteiini- että ncRNA geenien sijainnin suuressa määrässä eukaryoottisia organismia.Sitten identifioitiin non-random geenien järjestys, jotta tunnistettaisiin kaikkein tärkeimmät määräävättekijät geenijärjestyksen pysyväisyydessä. Yhtenä tärkeänä johtopäätöksenä oli, että evolutionaalisesti pysyväiset ( konservoidut) geeniparit, jotka transkriboidaan eri tavoilla, ovat paljon todennäköisemmin toiminnallisesti sukua kuin huonoa pysyväisyyttä omaavat geeniparit.
• Sellaiset geeniparit ovat todennäköisesti sukua myös transkriptionaalisen kontrollin suhteen.

Näitten lisäksi tutkijat esittivät eukaryoottisen selaimen Gene Order Browser(eGOB) , jonka tähän projektiin kuuluvat tietueet ovat saatavilla ja jossa tutkijat voivat visualisoida ja vertailla eri organismeissa geenijärjestyksen evoluutiota.
Lisäksi selainta voi käyttää voi käyttää läheisten evolutionaalisti pysyvien ja transkriptionaalisesti linkkiytyneiden geeniparien identifioimiseen.
eGOB ion saatavilla osoitteessa http://egob.bioimedicine.gu.se