Podrobno

PREUČEVANJE Z GVANINI BOGATE REGULATORNE REGIJE GENA SOST, KI SODELUJE PRI OSTEOPOROZI
ID Kolander, Patricija (Avtor), ID Plavec, Janez (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,36 MB)
MD5: CD5B9293E8EAD416AB8F4FC796812BA0

Izvleček
Osteoporoza 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.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:Osteoporoza, preoblikovanje kosti, SOST, G-kvadrupleks RNA, NMR-spektroskopija
Vrsta gradiva:Diplomsko delo/naloga
Tipologija:2.11 - Diplomsko delo
Organizacija:FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Leto izida:2025
PID:20.500.12556/RUL-172649 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:256351235 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:10.09.2025
Število ogledov:154
Število prenosov:19
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:INVESTIGATING GUANINE-RICH REGULATORY REGION IN THE SOST GENE INVOLVED IN OSTEOPOROSIS
Izvleček:
Osteoporosis is one of the most common skeletal diseases, characterized by progressive loss of bone mass and changes in bone microstructure, leading to increased fragility and susceptibility to fractures. The balance between bone formation and resorption is tightly regulated by complex cellular signaling pathways, among which the canonical Wnt/β-catenin pathway plays a key role. A crucial negative regulator of this pathway is sclerostin, a protein encoded by the SOST gene. The expression of this gene is associated with osteoblast differentiation, bone formation, and the development of osteoporosis. RNA G-quadruplexes are chemically and thermally stable non-canonical secondary structures that can form within guanine-rich sequences. Such sequences are frequently found in the 5′- and 3′-untranslated regions (UTRs) of mRNAs, where they can participate in post-transcriptional regulation. In this study, we identified a guanine-rich sequence (SOSTwt) in the 3′-UTR of the human SOST gene that is capable of forming an RNA G-quadruplex. By introducing modifications (G to U substitutions), we generated several constructs and demonstrated using 1D H1 NMR spectra that construct U8 forms a predominant RNA G-quadruplex structure within SOSTwt. Using NMR spectroscopy together with CD and UV analyses, we showed that U8 (like SOSTwt) forms a thermally stable, parallel RNA G-quadruplex. The core of the structure consists of two G-quartets and a G-triad, which contains a potential binding site for small molecules such as dGMP, cGMP, or an additional guanine residue. The discovered structure indicates additional structural diversity of RNA G-quadruplexes and their potential role in regulating SOST gene expression. Our work provides the first description of a 4n–1 guanine-containing structure that may form in the 3′-UTR of a gene associated with osteoporosis. Due to its high thermal stability and specific structural features, the discovered structure in the SOST gene sequence represents an excellent candidate for further studies on translational regulation under cellular conditions. Moreover, it constitutes a promising target for the development of novel therapeutic approaches for the treatment of osteoporosis.

Ključne besede:Osteoporosis, bone remodelling, SOST, RNA G-quadruplex, NMR spectroscopy

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj