Úloha m6A dráhy v regulaci ontogenetického vývoje mozku potkana

Abstract

N6-metyladenosin (m6A) je nejběžnější post-transkripční modifikace RNA, která významně ovlivňuje osud mRNA transkriptů. Mezi významnými proteiny regulující tuto takzvanou m6A dráhu patří metyltransferázy (enzymy z rodiny METTL), demetylázy (FTO, enzymy z rodiny ALKBH) a proteiny vázající se na m6A (např. rodina YTHDF), které rozpoznávají sekvence RNA v závislosti na množství a lokalizaci m6A v cílových transkriptech. Jejich navázání ovlivňuje osud mRNA transkriptů, zatímco úkolem metyltransferáz a demetyláz je zajistit dynamickou rovnováhu hladiny mRNA a patrně i dosud neobjasněné mechanismy specificity těchto tzv. epitranskriptomických značek. Hlavním cílem této práce bylo stanovit relativní změny exprese proteinů uplatňujících se v m6A regulační dráze mozku potkana v průběhu raného postnatálního vývoje a v dospělosti. Zjistili jsme, že hladina exprese hlavních proteinů m6A dráhy postupně klesá od narození do dospělosti s výjimkou období přechodného zvýšení mezi 10. až 18. postnatálním dnem. Současně jsme pozorovali významné změny v expresi proteinů dýchacího řetězce mezi těmito postnatálními dny. Je však zapotřebí dalšího výzkumu, aby bylo možné prokázat mechanistické spojení mezi m6A dráhou a regulací energetické homeostázy mozku během raného vývoje. Poznání úlohy m6A dráhy v regulaci...

N6-methyladenosine (m6A) is the most ubiquitous post-transcriptional RNA modification and has an important role in determining the fate of mRNA transcripts. Among the key proteins of the m6A pathway are methyltransferases (METTL family enzymes), demethylases (FTO, ALKBH family enzymes), and m6A binding proteins (e.g., YTHDF family) which recognize RNA sequences depending on the amount and localization of m6A in target transcripts and subsequently influence the fate of mRNA transcripts. The role of methyltransferases and demethylases is to provide a dynamic balance of m6A levels and possibly to convey mechanisms of specificity for these so-called epitranscriptomic marks, which are not yet fully understood. The main objective of this work was to determine the relative changes in the expression of key m6A pathway proteins during early postnatal development and adulthood in the rat brain. We found that the level of expression of key m6A pathway proteins decreases from birth to adulthood, with the exception of a transient increase between postnatal days 10 and 18. During this period, we also found significant changes in the expression of respiratory chain complexes. However, further research is needed to provide evidence of a mechanistic link between the m6A pathway and brain energy homeostasis during...