Strukturne značilnosti heksanukleotidnih ponovitev G4C2 IN C4G2 povezanih z mutacijo C9orf72Anastasovska, Srna (Avtor) Rogelj, Boris (Mentor) ALSFTDC9orf72heksanukleotidne ponovitveG–kvadrupleksiAmiotrofična lateralna skleroza (ALS) je nevrodegenerativna bolezen, ki se kaže v odmiranju motoričnih nevronov v hrbtenjači, možganskem deblu in motoričnem korteksu. Posledica odmiranja nevronov je atrofija mišic in znaki odpovedi možganskih živcev. Vzroki za razvoj ALS še niso dobro pojasnjeni, vendar znanstveni dokazi kažejo, da imata genetika in okolje vlogo pri njenem razvoju. Na drugi strani nevropatološkega spektra je bolezen frontotemporalna demenca (FTD), ki prizadene frontalni in temporalni reženj možganov in se kaže v spremembah osebnosti in obnašanja. Tako kot pri ALS, tudi pri FTD natančen vzrok razvoja bolezni še ni pojasnjen. Glavna patologija, ki se pojavlja pri 90 % bolnikov z ALS in približno 60 % bolnikov s FTD, je agregacija jedrnega proteina TDP–43 v citoplazmi. V patologijo ALS so vključeni tudi drugi RNA–vezavni proteini. Glavni genetski vzrok je mutacija v genu C9orf72. Gre za heksanukleotidno razširitev (G4C2)n v prvem intronu gena C9orf72, ki se pri zdravih osebah ponovi do približno tridesetkrat, pri bolnikih pa je teh ponovitev nekaj deset do več tisoč. Predpostavljeni so trije mehanizmi vpliva mutacije na razvoj bolezni. Prvi je pomanjkanje proteina C9orf72, drugi je pridobljena toksičnost smernih (G4C2)n in protismernih (C4G2)n RNA, ki se prepišejo iz razširitve, ter tvorba RNA skupkov. Zadnji predpostavljeni mehanizem pa je pridobljena toksičnost dipeptidnih ponovitev, ki se iz smerne in protismerne RNA prepiše preko od ATG—neodvisne RAN translacije. V sklopu diplomskega dela smo raziskovali strukture smerne in protismerne RNA ponovitve, ki so posledica mutacije v genu C9orf72. Podrobneje smo raziskali sekundarno strukturo ponovitev (G4C2)n in (C4G2)n, ki je odvisna od števila ponovitev. Rezultati ponujajo boljši vpogled v mehanizme pridobljene toksičnosti RNA. Z in vitro transkripcijo smo pripravili RNA, ki smo jo nato uporabili za strukturne študije. Z nuklearno magnetno resonanco (NMR) smo pokazali, da vzorca (G4C2)8 in (G4C2)48 tvorita G–kvadruplekse v prisotnosti K+ ionov.20222022-09-08 10:55:00Diplomsko delo/naloga139910sl