Recognition of expressed double-stranded RNAs in mammalian cells

Abstract

Dlhá dvojvláknová RNA je unikátnou štruktúrou, ktorá vzniká počas vírovej replikácie, alebo počas transkripcie repetitívnych sekvencií. Cicavčie bunky si preto vyvinuli niekoľko mechanizmov ako reagovať na dvojvláknovú RNA: interferonovú odpoveď, RNA editáciu, a RNA interferenciu. RNA interferencia je evolučne konzervovanou dráhou, ktorá vedie k sekvenčne-špecifickej degradácii cieľovej mediátorovej RNA. V cicavčích bunkách je však RNA interferencia aktívna iba v myších oocytoch, ktoré exprimujú skrátenú verziu proteínu Dicer, zatiaľ čo v somatických bunkách spúšťa dvojvláknová RNA sekvenčne-nezávislú interferonovú odpoveď. Hlavným cieľom moje diplomovej práce bolo zistiť, akým spôsobom ovplyvňujú proteíny viažuce dvojvláknovú RNA smerovanie dvojvláknovej RNA buď do dráhy RNA interferencie alebo do sekvenčne-nezávislých dráh. Na monitorovanie sekvenčne-špecifických a sekvenčne-nešpecifických efektov dvojvláknovej RNA ko-exprimovanej s proteínmi viažucimi dvojvláknovú RNA sme použili luciferázovú reportérovú esej. Naše výsledky ukazujú, že žiadny z testovaných proteínov nie je schopný stimulovať RNA interferenciu v somatických bunkách. Nadmerná expresia proteínu TRBP2 alebo proteínu PACT prekvapivo potlačuje RNA interferenciu v bunkách produkujúcich skrátenú verziu proteínu Dicer. A čo viac,...

Long double-stranded RNA (dsRNA) is a unique structure formed during viral replication or transcription of repetitive elements. Mammalian cells evolved several mechanisms how to respond to dsRNA. dsRNA can be engaged in one of three pathways: interferon response, RNA editing, and RNA interference (RNAi). RNAi is evolutionary conserved effect of dsRNA, which results in sequence-specific messenger RNA degradation. However, in mammals, RNAi is functional only in mouse oocytes, which express truncated version of Dicer (DicerO ). In somatic cells, dsRNA triggers sequence-independent interferon pathway. The main aim of this Master's thesis was to examine how specific double-stranded RNA-binding proteins (DRBPs) influence distribution of long dsRNA into RNAi and sequence-independent pathways. We used a luciferase-based reporter RNAi assay to monitor sequence-specific and sequence-independent effects of dsRNA co-expressed with selected DRBPs. Our results suggest that none of the tested DRBPs is sufficient to stimulate RNAi in somatic cells. Interestingly, the overexpression of either TARBP2 or PACT suppressed RNAi in cells expressing DicerO . Moreover, microRNA pathway, which employs the same protein factors as RNAi, is not inhibited by TARBP2 or PACT. Therefore, we propose that DRBPs overexpression...