Transkrypty antysensowne (AS) to cząsteczki RNA, które są transkrybowane z nici przeciwnej nici do genów sensownych (S), tworząc pary S/AS. Najbardziej widoczną konfiguracją konfiguracja ma miejsce, gdy lncRNA jest antysensowny w stosunku do genu kodującego białko. Coraz więcej dowodów na to, że transkrypcja antysensowna może kontrolować ekspresję genów sensownych działając na różnych poziomach regulacyjnych. Jednak jego wkład w funkcjonowanie mózgu mózgu i chorób neurodegeneracyjnych pozostaje niejasny. Niedawno zidentyfikowaliśmy AS Uchl1 jako antysens do mysiej karboksyterminalnej ubikwityny hydrolazy ubikwityny L1 (Uchl1) (AS Uchl1), syntetycznego locus UCHL1/PARK5. Jest on jest zmutowany w rzadkich przypadkach rodzinnej choroby Parkinsona (PD) o wczesnym początku i Utrata aktywności UCHL1 została zgłoszona w wielu chorobach neurodegeneracyjnych. Co ważne, manipulacja ekspresją UchL1 została zaproponowana jako narzędzie interwencji terapeutycznej. interwencji terapeutycznej. AS Uchl1 indukuje ekspresję UchL1 poprzez zwiększenie jego translacji. translację. Jest to reprezentatywny członek SINEUPs (sekwencja SINEB2 do UP-regulate translation), nowej funkcjonalnej klasy naturalnych antysensownych lncRNA które aktywują translację swoich genów sensownych. Tutaj wykorzystujemy FANTOM5, aby zidentyfikować miejsca startu transkrypcji związane z parą S/AS w locus Uchl1. Pokazujemy, że ekspresja AS Uchl1 jest regulowana przez Nurr1, głównego czynnika transkrypcyjnego zaangażowanego w różnicowanie i utrzymanie komórek dopaminergicznych. różnicowanie i utrzymanie komórek dopaminergicznych. Co więcej, poziomy RNA AS Uch1 są silnie w neurochemicznych modelach PD in vitro i in vivo. Ta praca pozycjonuje AS Uchl1 RNA jako składnik sieci genów zależnych od Nurr1 i cel stresu komórkowego, poszerzając nasze zrozumienie roli transkrypcji antysensownej w mózgu. transkrypcji w mózgu. --- Niekodujące RNA zapewniają dodatkowe warstwy regulacyjne dla ekspresji genów, jak również a także potencjał do wykorzystania jako narzędzia terapeutyczne. Terapie oparte na niekodujących RNA RNA próbowano zastosować w chorobach dominujących, jednak ich w leczeniu chorób genetycznych spowodowanych niewystarczającą dawką genów jest obecnie większym wyzwaniem. obecnie większym wyzwaniem. SINEUP to długie antysensowne niekodujące RNA, które regulują translację w komórkach ssaków w sposób specyficzny dla danego genu, do tej pory dowody na skuteczność SINEUP wykazano jedynie w systemach in vitro systemy. Teraz pokazujemy, że syntetyczne SINEUP skutecznie i specyficznie zwiększają poziom białka interesującego nas genu in vivo. Wykazaliśmy, że SINEUP ratują haploinsuficjalną dawkę genu w modelu medakafish ludzkiego zaburzenia prowadząc do poprawy fenotypu choroby. Nasze wyniki pokazują, że SINEUP działają poprzez mechanizmy zachowane wśród kręgowców i że technologia SINEUP może być z powodzeniem stosowana in vivo jako nowe narzędzie badawcze i narzędzie terapeutyczne do specyficznej dla genów regulacji endogennych funkcjonalnych białek. białek. --- W ciągu ostatnich 10 lat okazało się, że wszechobecna transkrypcja w genomach ssaków ma ogromny wpływ na kilka funkcji biologicznych. Większość transkrybowanych RNA to lncRNA i elementy powtarzalne. W tym przeglądzie przedstawimy szczegółowo odkrycie nowej funkcjonalnej klasy naturalnych i syntetycznych antysensownych lncRNA, które stymulują translację sensownych mRNA. Cząsteczki te zostały nazwane SINEUP, ponieważ ich funkcja wymaga aktywności wbudowanej odwróconej sekwencji SINEB2 w celu UP-regulacji translacji. Naturalne SINEUPs sugerują, że osadzone elementy transpozycyjne mogą reprezentować funkcjonalne domeny w długich niekodujących RNA. Syntetyczne SINEUP można zaprojektować poprzez ukierunkowanie sekwencji sekwencję antysensowną do wybranego mRNA, co stanowi pierwsze skalowalne narzędzie do zwiększenia syntezy białek potencjalnie dowolnego genu. Omówimy potencjalne zastosowania technologii SINEUP w dziedzinie biologii molekularnej biologii molekularnej, w produkcji białek, a także w terapii haploinsufficiencies. --- Pomimo ostatnich wysiłków w odkrywaniu nowych długich niekodujących RNA (lncRNA) i odkrywania ich funkcji w szerokim zakresie procesów biologicznych, ich zastosowania jako narzędzia biotechnologiczne lub terapeutyczne są wciąż w powijakach. w powijakach. Niedawno wykazaliśmy, że AS Uchl1, naturalny lncRNA antysensowny do związanego z chorobą Parkinsona Ubiquitin carboxyl-terminal esterase L1 (Uchl1), jest zdolny do antysensownego działania na gen związany z chorobą Parkinsona (Uchl1), jest w stanie zwiększyć syntezę białka UchL1 na poziomie posttranskrypcyjnym. poziomie. Jego aktywność wymaga dwóch elementów RNA: wbudowanej odwróconej sekwencji SINEB2 w celu zwiększenia translacji i nakładającego się regionu w celu ukierunkowania jego sensu mRNA. Ta funkcjonalna organizacja jest wspólna dla kilku mysich lncRNA antysensownych dla genów kodujących białka. Potencjalne zastosowanie lncRNA pochodzących z AS Uchl1 jako wzmacniaczy docelowej translacji mRNA pozostaje niezbadane. Tutaj definiujemy AS Uchl1 jako reprezentatywnego członka nowej funkcjonalnej klasy naturalnych i syntetycznych antysensownych lncRNA, które aktywują translację. Nazwaliśmy tę klasę RNA SINEUPs ze względu na ich wymóg odwróconej sekwencji SINEB2 do UP-regulacji translacji w sposób specyficzny dla genu. Nakładający się region jest oznaczony jako domena wiążąca (BD), podczas gdy osadzony odwrócony element SINEB2 jest domeną efektorową (ED). Poprzez zamianę BD, projektowane są syntetyczne SINEUPs ukierunkowane na interesujące mRNA. SINEUP funkcjonują w szeregu linii komórkowych i mogą być skutecznie ukierunkowane na N-końcowo znakowane białka. Ich aktywność biologiczna aktywność biologiczna jest zachowana w zminiaturyzowanej wersji w zakresie długości małych RNA długości. Jego modułowa struktura została z powodzeniem wykorzystana do zaprojektowania syntetycznych SINEUPs ukierunkowanych na endogenny DJ-1 związany z chorobą Parkinsona i okazał się aktywne w różnych neuronalnych liniach komórkowych. Podsumowując, SINEUP stanowią pierwsze skalowalne narzędzie do zwiększenia syntezy interesujących nas białek. Proponujemy SINEUP jako odczynniki do eksperymentów biologii molekularnej, w produkcji białek a także w terapii niedoborów haploin.
Czym są SINEUPy?
SINEUP reprezentują nową klasę naturalnych i syntetycznych antysensownych długich niekodujących RNA, które aktywują translację. Cząsteczki te zostały nazwane SINEUP, ponieważ ich funkcja wymaga aktywności wbudowanej odwróconej sekwencji SINEB2 w celu regulacji translacji w górę. Naturalne SINEUP sugerują, że wbudowane elementy transpozycyjne mogą reprezentować funkcjonalne domeny w długich niekodujących RNA. Syntetyczne SINEUP mogą być projektowane poprzez kierowanie sekwencji antysensownej do wybranego mRNA, co stanowi pierwsze skalowalne narzędzie do zwiększania syntezy białek potencjalnie dowolnego interesującego genu.