Role dlouhých nekódujících RNA v BCR signalizaci u maligních B buněk

Mgr. Libuše Janská, BA

Master's thesis

The role of long non-coding RNAs in BCR signaling in malignant B cells

Abstract:

Chronická lymfocytární leukémie je častá B buněčná malignita s vysoce variabilním průběhem. Přestože již bylo odhaleno mnoho mechanismů, které k nemoci přispívají, jako je centrální role signalizace B buněčného receptoru (BCR), stále chybí odpovědi na klíčové otázky ohledně patogeneze nemoci a faktorů, které ovlivňují její klinický průběh. Nedávný výzkum nekódující části genomu odhalil rozsáhlý význam dlouhých nekódujících RNA (lncRNA) jako důležitých modulátorů signalizace a veškerých dalších buněčných procesů. Funkce lncRNA v BCR signalizaci a v malignitách řízených BCR však zatím objasněny nebyly. V tomto projektu jsme identifikovali a charakterizovali kandidátní lncRNA, která je indukovaná aktivací BCR signalizace v chronické lymfocytární leukémii. Snížením exprese této lncRNA v buněčné linii pomocí metody CRISPRi jsme odhalili její roli v negativní zpětnovazebné regulaci BCR dráhy. Naše výsledky poukazují na efekt lncRNA na úrovni transdukce signálu spíše než na úrovni transkripce, který následně mění sílu signálu vápenatých iontů. Tento jev je pravděpodobně důsledkem deregulace vnitrobuněčné vápníkové homeostázy a ovlivňuje schopnost buněk odpovídat na aktivaci BCR. Tato práce zdůrazňuje možný dopad málo prozkoumané regulace dlouhými nekódujícími RNA na biologii B buněk a jejich malignit. Výsledky tvoří základ pro další výzkum role této kandidátní lncRNA v patogenezi chronické lymfocytární leukémie a zkoumání mechanismů dosud nepopsaných účinků lncRNA jako regulačních prvků v buněčných procesech.

Abstract:

Chronic lymphocytic leukemia is a prevalent B-cell malignancy with a variable clinical course. Although many disease-driving mechanisms have been uncovered, including the central role of the B-cell receptor (BCR), many questions about disease pathogenesis and the factors determining the clinical course prevail. Recent research on the non-coding genome has uncovered the expansive role of long non-coding RNAs (lncRNAs) as a fine-tuning regulatory network across cellular processes. However, the function of lncRNAs in BCR signaling and BCR-driven malignancies remains to be elucidated. In this project, we identified and characterized a candidate lncRNA that is induced by BCR activation in chronic lymphocytic leukemia. By downregulating this lncRNA in cell lines using the CRISPRi system, we discovered its role as a negative regulator of the BCR pathway. We show that it affects BCR-induced calcium flux strength at the signal transduction level rather than through transcriptomic changes. This effect is likely mediated by a shift in calcium homeostasis and impacts the ability of cells to respond to BCR stimulation. This study highlights the potential impact of the poorly explored long non-coding RNA regulatory level on B-cell biology and malignancies. Our results provide the basis for further exploration of novel mechanisms of lncRNA regulation and the candidate lncRNA’s role in chronic lymphocytic leukemia pathogenesis.

Keywords

dlouhá nekódující RNA, BCR signalizace, chronická lymfocytární leukémie, B buněčný receptor, vápníková signalizace, long non-coding RNA, BCR signaling, chronic lymphocytic leukemia, B-cell receptor, calcium signaling

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 28. 6. 2023
• Supervisor: doc. MUDr. Mgr. Marek Mráz, Ph.D.
• Reader: doc. Mgr. Lukáš Kubala, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Animal Biology and Immunology / Immunology