Ruotsalainen väitöskirja G-Quadruplex- muodostumien biologisesta merkityksestä ja funktiosta vuodelta 2014

Löysin nyt  vanhan teesin  järjestäessäni abstrakteja  kansiooni:  Vuodelta 2014  Rikard Runnberg. Biological funtions of G-Quadruplexes. Telomere maintenance and transcriptional regulation in embryonic stem cells. Näyttää siltä, että tämä tutkija jatkaa  Lundin yliopistossa nykyään.
 Tämä väitöstilaisuus oli Göteborgissa 16.joulukuuta 2014.
G-quadruplex muodostumista on kuva lähteessä:  https://openi.nlm.nih.gov/detailedresult.php?img=PMC549566_gki257f1&req=4

•  It should be pointed out that Hoogsteen base pairing is not restricted in DNA. In transfer RNA, the nucleic acid bases are often modified and involved in tertiary interactions. For example, in yeast tRNAPhe the nucleotide at position 58 is 1-methyl-adenosine, which is base paired with T54 (5). Because the N1 position of this adenine is methylated, it cannot participate in the normal Watson-Crick base pair. Instead m1 A58 and T54 form a reverse Hoogsteen base pair. It is likely that those noncanonical base pairs, including Hoogsteen and reverse Hoogsteen base pairs, will be found in higher-ordered RNA structures.

 http://what-when-how.com/molecular-biology/hoogsteen-base-pairing-molecular-biology/
Tässä  G-qadruplex- muodsotumassa on kyse  genomisesta  vahvennuksesta ja korkeammasta sekundäärirakenteesta myös RNA:ssa - eikä  tämä  emäspari ole rajoittunut DNA:han 

Otan sitaatin tähän:

Titel:	Biological functions of G-quadruplexes
Övriga titlar:	Telomere maintenance and transcriptional regulation in embryonic stem cells
Författare:	Runnberg, Rikard
E-post:
Utgivningsdatum:	24-nov-2014
Universitet:	University of Gothenburg. Sahlgrenska Academy
Institution:	Institute of Biomedicine. Department of Medical Biochemistry and Cell Biology
Delarbeten:	I. Runnberg, R., Vizlin-Hodzic, D., Green, L.C., Funa, K., Simonsson, T. hnRNP U/SAF-A is a G-quadruplex binding protein that associates with telomeres in a cell cycle dependent manner. Submitted manuscript, under revision. II. Vizlin-Hodzic, D., Runnberg, R., Ryme, J., Simonsson, S., Simonsson, T. SAF-A forms a complex with BRG1 and both components are required for RNA polymerase II mediated transcription. PLoS ONE 6(12): e28049. VISA ARTIKEL III. Johansson, H., Svensson, F., Runnberg, R., Simonsson, T., Simonsson, S. Phosphorylated nucleolin interacts with translationally controlled tumor protein during mitosis and with Oct4 during interphase in ES cells. PLoS ONE 5(10): e13678. VISA ARTIKEL

Nyckelord:

G-quadruplex telomere embryonic stem cells, ESCs, ( alkion kantasolut) transcription hnRNP U, heterogenous ribonucleoprotein U,(heterogeeninen ribonukleiiniproteiini U) SAF-A, Scaffold Attachment Factor A RPA, replication protein A  (replikaatioproteiini A) BRG1, Transcription activator,  (transkription aktivaattori), SMARCA4? Ncl, nucleolin, nukleoliini Tpt1 Translatory controlled  tumor protein ( translatorisesti kontrolloitu tuumoriproteiini) Oct4 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4230828/  (Oct4 on pluripotentiaalisuuden  säätelyverkoston avainkomponentti)

Sammanfattning:

G-quadruplexes are four-stranded nucleic acid structures formed by quartets of Hoogsteen base paired guanine bases. They are known to form at telomeres and other genomic sites, and are predicted to do so at a large proportion of gene promoters. They may function in telomere maintenance and transcriptional regulation, but their biological functions remain largely unknown. The aim of this thesis was to study the association of proteins with telomeres and telomeric G-quadruplexes, and to study protein-protein interactions in embryonic stem cells (ESCs). This thesis contains three papers. In the first paper the association of heterogenous ribonucleoprotein U/Scaffold Attachment Factor A (hnRNP U/SAF-A) with telomeres was identified by in situ Proximity Ligation Assay (PLA) and chromatin immunoprecipitation (ChIP). It was found that hnRNP U associates with telomeres in a cell cycle dependent manner. DNA pull-down and exonuclease protection assay showed that hnRNP U via its C-terminus binds and promotes the formation of telomeric DNA G-quadruplexes, and that in doing so it can prevent RPA in ESC extracts from binding telomeric single-stranded DNA. Immunofluorescence (IF) following shRNA mediated knock-down of Hnrnpu, showed that hnRNP U also has a role in preventing RPA association with telomeres in cells. In the second paper IF, PLA and co-immunoprecipitation (co-IP) were used to identify hnRNP U and BRG1 (transkription activator SMARCA4)  as interaction partners in ESCs. Using an ethynyl uridine incorporation assay it was shown that both components are important for global transcription by RNA polymerase II. In the third paper protein affinity purification, IF, PLA and co-IP were used to identify interactions between nucleolin (Ncl) and two proteins in ESCs. Phosphorylated Ncl interacts with Tpt1 during mitosis and with Oct4 during interphase. In this thesis hnRNP U is identified as a novel telomere binding protein. The results presented here suggest G-quadruplex formation may be an important aspect of telomere maintenance. Three novel protein-protein interactions were identified in ESCs. The identified protein complexes may have roles in key aspects of ESC biology, such as transcription and cell cycle regulation

http://hdl.handle.net/2077/37104

Suomennosta:

G-quadruplexit  ovat nelisäikeisiä nukleiinihapporakenteita, joita muodostuu Hoogsteenin  parillisista guaniiniemäksistä. Niitä  tiedetään  muodostuvan telomeereissä ja muissa genomisissa sijaintikohdissa ja arvellaan  niillä   oleva  tuntuvaa osuutta   geenipromoottoreilla. Niillä lienee  funktiota telomeerien ylläpidossa  ja transkription säätelyssä, mutta suureksi osaksi niiden biologinen funktio on ollut tuntematon. Tässä vuoden 2014  väitöstyössä tutkitaan telomeereihin ja telomeerisiin G-quadruplekseihin liittyviä proteiineja sekä   alkion kantasolun proteiini-proteiini-interaktioita.
Tässä väitöstyössä on kolme osaa.
Ensimmäisessä osatyössä tunnistettiin  heterogeenisen ribonukleoproteiini U:n (hnRNP U/SAF-A) liityminen telomeereihin in situ PLA-menetelmällä ja kromatiini-immuunisaostusmenetelmällä (ChIP).  Havaittiin että hnRNP U liittyi telomeereihin solusyklistä riippuvalla tavalla.  Osoitettiin eräin menetelmin,  että hnRNP U sitoutui C-terminaalillaan ja edisti telomeerisen DNA:n G-quadruplexien muodostumista ja siten se voi  estää replikaatioproteiinia A (RPA)   alkion kantasoluekstrakteissa sitoutumasta telomeerien ssDNA:han.  Poistogeenisin tutkimuksin osoitettiin, että  hnRNP U omaa tehtävän estää RPA-assosioituminen solun telomeereihin.
Toisessa osatyössä tunnistettiin hnRNP U ja transkription aktivaattori BRG1 interaktiopartnereina  embryonaalisissa kantasoluissa.  Kummatkin komponentit ovat tärkeitä RNApolymeraasiII-entsyymillä tapahtuvassa globaalissa transkriptiossa.
Kolmannessa osatyössä  tunnistettiin interaktioita nukleoliinin (Ncl)  ja kahden proteiinin kesken embryonaalisissa kantasoluissa: Fosforyloitunut Ncl tekee interaktion Tpt1:n (translatorisesti kontrolloidun  tuumoriproteiinin)  kanssa mitoosin aikana ja Oct4:n kanssa interfaasissa.
Tässä väitöstyössä tunnistettiin hnRNP U uudeksi telomeeriin sitoutuvaksi proteiiniksi.  Esitetyt tulokset  viittaavat siihen, että G-quadruplexin  muodostuminen saattaa olla tärkeä aspekti telomeerin ylläpidossa, Embryonaalisesta kantasolusta tunnistettiin kolme uutta proteiini-proteiini-interaktiota. Näillä tunnistetuilla proteiinikomplekseilla saattaa olla  avainaseman osuutta  embryonaalisten kantasolujen biologiassa, kuten transkriptiossa ja solusyklin säätelyssä.
Suomennosta 20.9.2018