Role ADAR1 proteinu v expresi buněčných a virových genů

Abstract

Editace adenosinu na inosin je jednou z intenzivně zkoumaných RNA modifikací. Hlavní adenosin deamináze u člověka, ADAR1, se připisuje editace až milionů nukleotidů a interakce s četnými molekulárními mechanismy v buňce. Působení ADAR1 v buňce, včetně ADAR1 závislé editace, je tkáňově specifické. Pro hlubší pochopení, jakou roli hraje ADAR1 v hepatocytech jsem za pomoci CRISPR/Cas9 systému vytvořila ADAR1 KO linii odvozenou od linie diferencovaných hepatocytů Huh7.5. Charakterizovala jsem morfologické a růstové změny v Huh7.5 ADAR1 KO linii oproti Huh7.5 wt, kde se ukázalo, že po stimulaci i nízkými koncentracemi IFN dochází u Huh7.5 ADAR1 KO buněk k zastavení translace a buněčného růstu. Pomocí RNA sekvenování a analýzy polysomálního profilu jsme identifikovali změny v Huh7.5 ADAR1 KO buňkách na úrovni transkriptomu a translatomu. Zjistili jsme, že ztráta ADAR1 proteinu vyvolává v Huh7.5 buňkách změnu abundance tisíců transkriptů a také schopnost stovek transkriptu vázat se do polysomální frakce. Mezi nejvíc ovlivněné GO kategorie patří ribosomální proteiny, úpravy mRNA, RNA lokalizace, RNA sestřih a lokalizace ribonukleoproteinového komplexu. Identifikovala jsem 8 664 nukleotidů editovaných ADAR1 v transkriptomu Huh7.5 buňkách a určila, že editace nemá vliv na změnu abundance transkriptu. Pomocí...

Adenosine to inosine editing is one of intensively studied RNA modifications. The main human adenosine deaminase, ADAR1, edits up to millions of nucleotides and interacts with various molecular mechanisms in the cell. ADAR1 interactions, including ADAR1 dependent editing, were shown to be tissue-specific. For deeper understanding of the role of ADAR1 in hepatocytes, I created an ADAR1 KO cell line derived from differentiated hepatocyte cell line Huh7.5. I characterized morphological and growth properties of the Huh7.5 ADAR1 KO, which showed that IFN stimulation even at low concentrations leads to rapid decrease of growth and translational shutdown. We identified transcriptome and translatome changes in Huh7.5 ADAR1 KO using RNA sequencing and polysome profiling. Our analysis showed that loss of ADAR1 affects the abundance of thousands of transcripts in Huh7.5 cells and the ability to localize to polysomal fraction for hundreds of transcripts. Among the GO categories most affected by ADAR1 loss in Huh7.5 cell lineare ribosomal protein, RNA processing, RNA localization, RNA splicing and ribonucleoprotein complex localization. I identified 8 664 of ADAR1 dependent editing events in the Huh7.5 transcriptome and calculated that lack of editing does not correlate with transcript abundance. We also...