Analýza PIWI-interagujících RNA u pacientů s multiformním glioblastomem

Bc. František Siegl

Bakalářská práce

Analysis of PIWI-interacting RNAs in glioblastoma multiforme patients

Anotace:

Multiformní glioblastom (GBM) je nejčastějším gliálním nádorem mozku s velmi ne-přížnivou prognózou. Navzdory pokrokům v neurochirurgii a onkologii je medián přežití pacientů s GBM jenom 12 až 15 měsíců od stanovení diagnózy. V posledních letech jsou tak nemalé materiální prostředky a úsilí věnovány výzkumu jak nových diagnostických, prognostických a prediktivních biomarkerů, tak potenciálních terapeutických cílů, které by zefektivnily léčbu a prodloužily přežívání pacientů s tímto onemocněním. Mezi tyto kandidátní biomarkery patří i molekuly PIWI-interagující RNA (piRNA), krátké nekódující RNA o délce 24 – 32 nukleotidů, které se podílejí na umlčování genů. Svou biologickou funkci jsou schopny vykonávat pouze v komplexu s PIWI proteiny zvaným piRISC. Mezi hlavní mechanismy jejich působení patří regulace transpozibilních elementů, jejichž aktivitou dochází k vzniku mutací a tedy destabilizaci genomu. Regulace retrotranspozonů probíhá navozením epigenetických modifikací chromatinových struktur a histonů. Na posttranskripční úrovni pak piRNA inhibují genovou expresi degradací mRNA, která je navozena deadenylací poly(A) konce mRNA. Hlavními cíly této bakalářské práce byly analýza krátkých RNA pomocí sekvenování nové generace a odhalení rozdílně exprimovaných piRNA v GBM oproti nenádorovým kontrolám. Získaná data byla následně validováná pomocí metody qRT-PCR.

Abstract:

Glioblastoma multiforme is the most frequent tumor of glial cells with a very poor prognosis. Despite the progress in neurosurgery and therapy, the median survival of patients with GBM is only 12 to 15 months from diagnosis. In recent years, a lot of effort and financial resources are spent on the research of new diagnostic, prognostic and predictive biomarkers, as well as potential therapeutic targets, which would improve the effectiveness of therapy and prolong survival of patients with this disease. Among these candidate biomarkers are PIWI-interacting RNAs (piRNA), short non-coding RNAs with the length of 24 – 32 nucleotides, which participate in silencing of genes. Their biological function is carried out only when they form a complex together with PIWI proteins called piRISC. One of the main mechanisms of their action is regulation of transposable elements, whose translocation in genome could be the source of mutations. The result is the induction of modification of chromatin structures and histones. On the posttranscriptional level, piRNAs inhibit gene expression by degradation of mRNA induced by deadenylation of the poly(A) tail of mRNA. The main aim of this bachelor thesis was to analyze short RNAs using next-generation sequencing and reveal differently expressed piRNAs in GBM compared to non-tumor controls. Acquired data was subsequently validated by qRT-PCR.

Klíčová slova

multiformní glioblastom, PIWI-interagující RNA, sekvenování nové generace, glioblastoma multiforme, PIWI-interacting RNA, next-generation sequencing

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 5. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 13. 6. 2018
• Vedoucí: Mgr. Jiří Šána, Ph.D.
• Oponent: MUDr. Pavel Fadrus, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie