PREUČEVANJE Z GVANINI BOGATE REGULATORNE REGIJE GENA SOST, KI SODELUJE PRI OSTEOPOROZIKolander, Patricija (Avtor) Plavec, Janez (Mentor) Osteoporozapreoblikovanje kostiSOSTG-kvadrupleks RNANMR-spektroskopijaOsteoporoza je ena najpogostejših bolezni skeleta, za katero sta značilni postopna izguba kostne mase in spremembe v kostni mikrostrukturi, kar vodi do povečane krhkosti in lomljivosti kosti. Ravnovesje med nastajanjem in razgradnjo kostnega tkiva je pod natančnim nadzorom kompleksnih celičnih signalnih poti, med katerimi igra ključno vlogo kanonična Wnt/β-kateninska signalna pot. Njen pomemben negativni regulator je sklerostin, protein, ki ga kodira gen SOST. Izražanje tega gena je povezano z diferenciacijo osteoblastov, nastajanjem nove kostnine in razvojem osteoporoze. G-kvadrupleksi RNA so kemijsko in termično stabilne nekanonične sekundarne strukture, v katere se lahko zvijejo z gvanini bogata zaporedja. Takšna zaporedja so pogosto v 5'- in 3'-nekodirajočih regijah mRNA, kjer lahko sodelujejo v posttranskripcijski regulaciji. V okviru diplomskega dela smo v 3'-nekodirajoči regiji človeškega gena SOST identificirali z gvanini bogato zaporedje (SOSTwt), ki lahko tvori G-kvadrupleks RNA. Z uvedbo modifikacij (G v U) smo pripravili več konstruktov in z analizo 1D 1H NMR-spektrov pokazali, da konstrukt U8 tvori prevladujočo strukturo G-kvadrupleksa RNA v SOSTwt. Z uporabo NMR-spektroskopije ter CD in UV-analiz smo pokazali, da U8 (tako kot SOSTwt) tvori termično stabilen, paralelen G-kvadrupleks RNA. Osrednji del strukture sestavljata dva G-kvarteta in G-triada, ki vsebuje potencialno vezavno mesto za majhne molekule, kot sta dGMP ali cGMP, ali dodatni gvaninski ostanek. Odkrita struktura nakazuje na dodatno strukturno raznolikost G-kvadrupleksov RNA ter njihovo potencialno vlogo pri regulaciji izražanja gena SOST. Naše delo predstavlja prvi opis take strukture s 4n–1 gvanini, ki bi lahko nastala v 3'-UTR gena, povezanega z osteoporozo. Odkrita struktura v zaporedju gena SOST je zaradi svoje visoke termične stabilnosti in specifičnih strukturnih značilnosti še posebej primerna za nadaljnje raziskave uravnavanja translacije v celičnih pogojih. Poleg tega predstavlja obetavno tarčo za razvoj novih terapevtskih pristopov pri zdravljenju osteoporoze.20252025-09-10 12:20:00Diplomsko delo/naloga172649VisID: 24129COBISS_ID: 256351235sl