The m6A pathway at the molecular level and its role in neurological diseases

Abstract

N6-methyladenosine is the most abundant modification in eukaryotic messenger RNA. This modification is reversible, thanks to a complex of methyltransferases and demethylases. The biological effects of m6 A are mediated through reader proteins. This complex mechanism of proteins contributes to many molecular processes such splicing, translation and transport. It also plays a role in many serious neurological diseases, such as Alzeheimer's disease, Parkinson's disease, major depressive disorder and attention deficit hyperactivity disorder. The purpose of this thesis is to describe the m6 A pathway, its regulation at the molecular level and to put it into context with neurological diseases of today. Key words: mRNA, mRNA metabolism, N6-methyladenosine, m6 A regulation, FTO, METTL, ALKBH5, neurodegenerative disorders, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, major depressive disorder, ADHD

N6-methyladenosin je nejrozšířenější modifikace v eukaryotní messenger RNA. Tato modifikace má reverzibilní charakter, díky souhře dvou skupin enzymů: methyltransferáz a demethyláz. Biologický efekt methylace je zprostřeedkován tzv. čtecími proteiny. Tento proteinový komplex hraje roli v mnoha molekulárních procesech, jako je splicing, translace a transport. Role této modifikace se objevuje v mnoha závažných neurologických onemocněních, jako jsou Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, deprese a hyperaktivita s poruchou pozornosti. Cílem této práce je popsat metabolismus m6 A dráhy a její způsob regulace na molekulární úrovni a dát ji do souvislosti s aktuálními neurologickými onemocněními. Klíčová slova: mRNA, metabolismus mRNA, N6-methyladenosin, regulace m6 A, FTO, METTL, ALKBH5, neurodegenerativní onemocnění, Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, depresivní porucha, ADHD