The function of 2’-O-methylated RNA in the context of viral infection

• Název práce v češtině: Funkce 2’-O-methylované RNA v kontextu virové infekce
• Název v anglickém jazyce: The function of 2’-O-methylated RNA in the context of viral infection
• Klíčová slova: virová RNA, RNA modifikace, 2’-O-metylace, Mda5, IFIT, RIG-I-like receptors, epitranskriptomika, WNV, JEV
• Klíčová slova anglicky: viral RNA, RNA modifications, 2’-O-methylation, Mda5, IFIT, RIG-I-like receptors, epitranscriptomics, WNV, JEV
• Akademický rok vypsání: 2017/2018
• Typ práce: bakalářská práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Katedra buněčné biologie (31-151)
• Vedoucí / školitel: Ing. Hana Macíčková Cahová, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 20.11.2017
• Datum zadání: 04.01.2018
• Datum odevzdání elektronické podoby: 10.05.2018
• Datum proběhlé obhajoby: 04.06.2018
• Oponenti: doc. RNDr. Jitka Forstová, CSc.

Předběžná náplň práce

Naše skupina se zabývá hledáním nových RNA modifikací, především ve virech. Domníváme se, že chemické modifikace RNA jsou zodpovědné za převážnou většinu různých funkcí RNA (především regulatorních RNA). Ale jen málo z nich bylo dosud objeveno a to především kvůli nedostatku citlivých metod. Nedávno byly díky metodě kombinující kapalnou chromatografii a hmotnostní spektrometrii (LC/MS) v prokaryotách objeveny dvě nové modifikace RNA, konkrétně Nikotinamidadenindinukleotid (NAD)¹ a Koenzym A (CoA)². Existence NAD-RNA byla díky nové metodě NAD captureSeq³ již prokázána také v Saccharomyces cerevisiae⁴ a v lidských buňkách⁵.
Viry jsou ideální modelové systémy pro hledávání nových modifikací RNA, protože mají jednoduchou vnitřní strukturu a jsou amplifikované v infikovaných buňkách. Doposud nebyla provedena žádná hmotnostně spektroskopická analýza virální RNA. V naší první LC/MS studii modelové HIV-1 genomové RNA jsme odhalili překvapivě velké množství RNA methylované na pozici 2’ ribosy Adenosinu, Guanosinu a Cytidinu. U retrovirů byla v literatuře popsána pouze methylace adenosinu na pozici 6 genomové HIV-1 RNA.⁶ Bohužel UPLC/MS analýza RNA nám neprozrazuje nic o pozici methylací. Proto budeme muset využít jednu z chemických metod kombinovaných s tzv. next-generation sequencingem (NGS),⁷ která nám umožní odhalit přesnou pozici 2’-O-methylací (RiboMethSeq). Methylace 2’ ribosy je dobře popsána u ribozomálních RNA a tRNA a předpokládá se, že vede k vyšší chemické a enzymatické stabilitě RNA. Vedle toho je také podstatná pro vrozený imunitní systém, který na základě její přítomnosti dokáže rozlišit vlastní a cizí RNA.⁸ Cílem této bakalářské práce je shrnutí poznatků o 2’-O-methylované RNA v eukaryotické buňce, virální RNA a obecné roli 2’-O- methylací RNA při rozpoznávání infekce imunitním systémem. Zároveň by student měl zhodnotit dosavadní metody používané k tzv. RiboMethSequ (stanovení polohy 2-O-methylace v RNA) a zvážit, která metoda bude nejvhodnější pro určení přesných poloh methylaci v genomové RNA HIV-1.