MikroRNA:iden ekspression monimuotoisuus hiirillä ja sen funktionaalinen merkitys

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202005052010
Title: MikroRNA:iden ekspression monimuotoisuus hiirillä ja sen funktionaalinen merkitys
Author: Väänänen, Juho
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences, Faculty of Biological and Environmental Sciences
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2020
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202005052010
http://hdl.handle.net/10138/314677
Thesis level: master's thesis
Discipline: perinnöllisyystiede
Genetics
genetik
Abstract: MikroRNA:t ovat tärkeitä, transkription jälkeen geenien ilmenemiseen vaikuttavia säätelijöitä. MikroRNA:iden tuotantoa on löydetty konservoituneena useista eri eliöryhmistä ja kudoksista, mikä osaltaan kertoo niiden toiminnan tärkeydestä. Rakenteeltaan miRNA:t ovat lyhyitä, noin 22 nukleotidin mittaisia yksijuosteisia RNA:ita, jotka tuotetaan pidemmistä esi-RNA:sta entsymaattisesti leikkaamalla. Geenien säätelyssä miRNA:iden teho perustuu niiden kykyyn tunnistaa kohdegeenit miRNA:n ja lähetti-RNA:n sekvenssien komplementaarisuuden perusteella. MikroRNA:iden kohteiden tunnistuksen kannalta tärkeätä, 6-8 nukleotidin jaksoa kutsutaan miRNA:n ydinalueeksi (seed-region). Yhdellä miRNA:lla voi potentiaalisesti olla satoja kohdegeenejä, joita se säätelee, minkä vuoksi näitä miRNA-mRNAinteraktioita on pyritty bioinformatiivisesti ennakoimaan useiden ohjelmien ja algoritmien avulla. miRNA:iden toiminnan tutkimista mutkistavat isomiR:it, jotka ovat yleisesti tunnettujen, kanonisten, miRNA:iden vaihtoehtoisia muotoja. IsomiR:ejä tuottavat poikkeamat miRNA:iden esiasteiden prosessoinnissa ja mikroRNA:ihin kohdistuva RNA-editointi. Tuloksena saadaan mikroRNA:ita joiden pituus tai emäskompositio eroavat kanonisista sekvensseistä. Myös miRNA:iden toiminta voi muun muassa alkaa kohdistamaan säätelyä eri geeneihin, kuin mitä kanonisen sekvenssin perusteella voisi olettaa. Tässä pro gradu -projektissa analysoin suurtehosekvensoinnilla tuotettua dataa kahdesta aivoalueesta kuudelta eri laboratoriohiirikannalta. Normalisoin datan ja todettuani sen laadun hyväksi jatkoin miRNA:iden ilmenemisen tarkastelua eri analyyseillä: Selvitin mitkä miRNA:t ilmentyivät tutkituilla aivoalueille jamiten niiden ekspressio erosi eri aivoalueiden ja hiirikantojen välillä. Tämän jälkeen tarkastelin miRNA:sta tuotettujen vaihtoehtoisten sekvenssien, isomiR:ien ilmentymistä. Vertailimme lisäksi aineistossa havaitsemiemme isomiR:ien ekspressiossa eroja aivoalueiden ja hiirikantojen välillä. Lopuksi pyrimme osoittamaan havaittujen isomiR:ejä tuottavien RNAeditointitapahtumien olevan funktionaalisesti merkittäviä. Tätä tarkoitusta varten transfektoimme soluviljelmiä lusiferaasi-reportterivektorilla ja editoiduilla ja editoimattomilla miRNA:ta muistuttavilla sekvensseillä. Analyysien tuloksena havaitsimme lukuisia miRNA:ita, jotka olivat eritavoin ilmentyneitä joko aivoaluiden, hiirikantojen tai molempien välillä. Lisäksi havaitsimme lukuisia isomiR-sekvenssejä: Noin 90%:sta havaittuja miRNA:ita löydettiin vähintään yksi vaihtoehtoinen, ei-kanoninen sekvenssi. IsomiR:ien suuresta määrästä huolimatta,miRNA:iden kokonaisekspressiosta suurin osaoli yleensä vain muutaman isomiR:in aikaansaannosta. Aineistoista löysimme myös runsaasti merkkejä RNA-editoinnista, ja erityisesti ADAR-entsyymin toiminnasta. Funktionaaliset kokeemme antoivat myös vahvoja viitteitä siitä, että miRNA:iden ydinalueisiin kohdistuvat editoinnit ovat funktionaalisesti merkittäviä tapahtumia. Muutosten seurauksena havaitsimme muuttuneiden ydinaluiden tunnistavan eri kohdegeenejä kuin kanoninen muuntelematon miRNA-sekvenssi. Johtopäätöksenä miRNA:iden ja erityisesti niiden isomiR:ien muunteluun on jatkossa syytä kiinnittää nykyistä enemmän huomiota. Parempi ymmärrys isomiR:eistä ja niitä synnyttävistä mekanismeista voivat jatkossa mahdollistaa tehokkaamman koesuunnittelun ja helpottaa saatujen tulosten tulkintaa.
Subject: miRNA
mikroRNA
isomiR
biogeneesi
RNA-editointi
RISC
ADAR
mRNA
ydinalue
Dicer
Drosha
suurtehosekvensointi
RNA-seq
normalisointi
soluviljely
vektori
ekspressio


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Vaananen_Juho_Pro_gradu_2020.pdf 8.187Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record