Úloha specifických miRNA v regulaci apoptózy během fyziologických a patofyziologických procesů v CNS

Abstract

MicroRNAs are small non-coding RNAs of 20 to 24 nucleotides in size that are able to post- transcriptionally regulate gene expression by binding to mRNA. This paper focuses on how these microRNAs are generated and how they are able to regulate at the level of proteins involved in programmed cell death - apoptosis. By what mechanisms apoptosis occurs, what proteins are involved and what changes the cell undergoes are further discussed in this thesis. The precise influence of this post-transcriptional regulation is presented by using selected microRNAs that influence apoptosis during the development of the central nervous system, as well as during and as a consequence of the neurodegenerative diseases and damage that can affect it. Finally, it will also introduce the use of microRNAs as potential biomarkers, due to changes in their levels associated with various diseases, and as direct therapeutic targets. Keywords Apoptosis, microRNA, cell death, central nervous system, neurodegenerative diseases, gene expression regulation

MicroRNA jsou malá nekódující RNA o velikosti 20 až 24 nukleotidů, která jsou svou vazbou na mRNA schopna posttranskripčně regulovat genovou expresi. Tato práce se zabývá tím, jak tyto microRNA vznikají a jakým způsobem jsou schopna regulace na úrovni proteinů účastnících se programované buněčné smrti - apoptózy. Jakými mechanismy k apoptóze dochází, jaké proteiny se jí účastní a jakým změnám buňka podléhá, je dále předmětem této práce. Přesný vliv této posttranskripční regulace je představen na vybraných microRNA, která ovlivňují apoptózu v rámci vývoje centrální nervové soustavy, a také během a následkem neurodegenerativních onemocněních a poškozeních, která ji mohou postihnout. V neposlední řadě také představí využití microRNA jako potenciálních biomarkerů díky změnám v jejich hladinách, které se pojí s různými onemocněními, a také jako přímých terapeutických cílů. Klíčová slova Apoptóza, microRNA, buněčná smrt, centrální nervový systém, neurodegenerativní onemocnění, regulace genové expres