RNA Editing and Splicing by ADAR2 in children with seizures

Qiupei Du, Ph.D.

Disertační práce

Anotace:

Tato dizertační práce si klade za cíl systematicky objasnit biologické funkce rodiny enzymů ADAR, které se podílejí na RNA editaci, a jejich potenciální roli v lidské fyziologii a patologii. První část poskytuje úvodní přehled, který představuje strukturální charakteristiky, tkáňově specifické vzorce exprese a editační funkce enzymů ADAR1, ADAR2 a ADAR3, a zároveň vysvětluje jejich význam ve vztahu k výzkumnému zaměření této práce. Druhá část shrnuje autorovy publikované vědecké výsledky s důrazem na roli ADAR2 v patogenezi epileptických záchvatů a funkci ADAR1 v malárii a regulaci vrozené imunity. Plné texty příslušných publikací jsou uvedeny v příloze. Následuje komplexní diskuze vědeckých poznatků, která se zaměřuje na mechanismy vzniku onemocnění spojené s ADAR2 u epilepsie, imunomodulační roli ADAR1 během infekce malárií a jeho interakci s proteinem PKR. Závěrečná část práce představuje ucelené shrnutí všech provedených studií. Zdůrazňuje klíčové úlohy enzymů ADAR při udržování homeostázy RNA, regulaci vrozené imunitní odpovědi a při vývoji nervové soustavy i vzniku onemocnění. Tyto výsledky prohlubují naše porozumění fyziologickému a patologickému významu RNA editace zprostředkované enzymy ADAR a poskytují teoretický i experimentální základ pro budoucí výzkum mechanismů onemocnění spojených s RNA.

Abstract:

This thesis aims to systematically elucidate the biological functions of the ADAR family of RNA editing enzymes and their potential roles in human physiology and disease. The first part provides a background overview, introducing the structural characteristics, tissue-specific expression patterns, and RNA editing functions of ADAR1, ADAR2, and ADAR3, and explains their relevance to the research focus of this thesis. The second part summarizes the author’s published research findings, with particular emphasis on the role of ADAR2 in the pathogenesis of seizure and the function of ADAR1 in malaria and innate immune regulation. The full texts of the relevant published articles are included in the appendix. This is followed by a comprehensive discussion of the research results, covering the disease-causing mechanisms associated with ADAR2 in seizure, the immunomodulatory role of ADAR1 in malaria infection, and its interaction with PKR. The final part of the thesis presents an overarching conclusion that integrates all studies conducted. It highlights the essential roles of ADAR enzymes in maintaining RNA homeostasis, regulating innate immune responses, and contributing to neural development and disease. These findings deepen our understanding of the physiological and pathological significance of ADAR-mediated RNA editing and provide a theoretical and experimental basis for future research into RNA-related disease mechanisms.

Keywords

ADARs, RNA modification, dsRNA, innate immunity, seizures

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 10. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 4. 12. 2025
• Vedoucí: prof. Mary Anne O'Connell, PhD.
• Oponent: Assoc. Prof. Tan Meng How, Dr. Jean-Louis Mergny

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Vědy o živé přírodě / Vědy o živé přírodě