Lidský endogenní retrovirus ERVWE1: transkripční aktivace a změny methylace DNA v promotorové oblasti

Abstract

Endogenní retrovirus ERVWE1 je již miliony let součástí lidského genomu. V průběhu evoluce si protein kódovaný env genem tohoto retroviru, Syncytin-1, získal nezastupitelnou funkci ve vývoji lidského organismu. V placentě je esenciální pro fúzi cytotrofoblastů v syncytiotrofoblasty. Exprese ERVWE1 je ovlivněna stupněm methylace DNA promotorové oblasti, přítomností transkripčního faktoru GCM1 a účinným sestřihem na úrovni mRNA. Receptor potřebný pro fúzi buněk indukovanou Syncytinem-1, je přítomen téměř ve všech typech tkání - jinde než v placentě je ale Syncytinem-1 indukovaná fúze buněk nežádoucí. Tato práce se zabývá regulací exprese a produkcí ERVWE1 v neplacentálních tkáních. Bylo zjištěno, že mírná nadprodukce GCM1 není dostačující pro navození exprese Syncytinu-1. Ani přidání demethylačního činidla 5-azacytitidinu a aktivátoru exprese Sycytinu-1 forskolinu nevedlo k jeho produkci. Tato práce potvrzuje předchozí zjištění exprese syncytinu-1 v seminomech. V těchto tkáních byla také detekována zvýšená hladina demethylačního enzymu TET1 na úrovni mRNA oproti kontrolám. Přítomnost enzymu TET1 by mohla mít vliv na stupeň methylace DNA promotorové oblasti ERVWE1. Při vytváření expresního vektoru obsahujícího kódující sekvenci TET1 byla navíc objevena nová sestřihová varianta tohoto enzymu. Závěry...

Endogenous retrovirus ERVWE1 is an integral part of the human genome. In the course of evolution, a protein encoded by the env gene of this retrovirus - Syncytin-1 - has gained unique function in human development. It mediates cell-to-cell fusion of placental cytotrophoblasts. Receptor that binds to Syncytin-1 is expressed in different cell types. Syncytin-1-mediated fusion is essential in placenta, but it can cause disruption of tissue integrity in other cell types. ERVWE1 expression is regulated by promoter DNA methylation, transcription factor GCM1 and efficient mRNA splicing. This thesis concerns the ERVWE1 expression and its regulation in non-placental tissues. It was found out that the moderate GCM1 overexpression was not sufficient to induce Syncytin-1 expression. Neither treatment with DNA demethylation agent 5-azacytidine nor with Syncytin-1 activator forskolin was able to manage Syncytin-1 expression. This thesis extends previous findings concerning high syncytin-1 expression in seminomas. In same tissues, there was found elevated TET1 expression on mRNA level in comparison with controls. The presence of the TET1 demethylation enzyme can influence ERVWE1 promoter DNA methylation. Previously unreported splicing variant of TET1 has been found during the construction of human TET1 expression...