RNA غیر کد کننده طویل متراکم هسته ای تولید سیناپس را از طریق تعدیل بیان ژن تنظیم می کند
چکیده
اخیراً تعداد فزاینده‌ای RNA های بلند غیر کد کننده‌ی حفظ شده هسته‌ای (ncRNA) گزارش شده‌اند. به هر حال، عملکردهای کمی برای این ncRNA ها شرح داد شده است. در اینجا، ما عملکرد یکی از این ncRNA ها، که به عنوان تراسکریپتاز 1 مربوط به متاستاز سرطان ریه (malat 1) شناخته می‌شود، را مشخص کرده‌ایم. Malat1 RNA در بافت‌های متعددی بیان می‌شود و در سلولهای عصبی بسیار فراوان است. تنها هنگامی که رونویسی وابسته به RNA پلیمراز II فعال است، Malat1 RNA در speckle هسته‌ای غنی شده است. مطالعات ناک داون نشان داده‌اند که malat1 به کار گیری فاکتورهای پیرایش pre-mRNA خانواده‌ی SR را جایگاه رونویسی ارائه‌ی انتقال ژن تغییر می‌دهد. آنالیزهای ریزآرایه‌ی DNA در سلولهای نوروبلاستوما تخلیه شده- malat1 نشان می‌دهد malat1 بیان ژنهایی که نه تنها در پردازش‌های هسته‌ای بلکه همچنین در عملکرد سیناپس نیز دخیل هستند را کنترل می‌کند. در نورون‌های کشت شده‌ی هیپوکامپ، ناک داون malat1 تراکم سیناپسی را افزایش می‌دهد، در حالی که بیان بیش از حد آن منجر به افزایش خود به خودی سلول درتراکم سیناپسی می‌شود. نتایج ما پیشنهاد می‌کند که malat1 شکل گیری سیناپس از طریق تعدیل در بیان ژن‌های دخیل در شکل گیری سیناپس و/یا حفظ را تنظیم می‌کند.
مقدمه
بخش بزرگی از ژنوم یوکاریوتی به عنوان RNA های غیر کد شونده در اندازه‌های متنوع در محدوده‌ی ~ ۲۰ نوکلئوتید تا ~ ۱۰۰ کیلوباز، (بررسی شده در مرسر و همکاران، 2009؛ ویلوز و همکاران، 2009).) توصیف شده‌اند. بر خلاف تعداد رو به افزایش ncRNA های طویل (lncRNA)، به تعداد بسیار کمی تا کنون عملکرد خاص اختصاص داده شده است (برای بررسی، مرسر و همکاران ۲۰۰۹ را ببینید). خواه تعدادی از این ncRNA ها اختلال رونویسی را نشان بدهند یا در عملکردهای مهم سلولی درگیر باشند، موضوع بحث باقی می‌مانند (ماتیک و ماکونین ۲۰۰۶). به هر حال، مشاهداتی از این ادعا که ncRNA ها به احتمال زیاد عملکردهایی در سلول دارند را حمایت می‌کند (چامبرلین و برانان ۲۰۰۱؛ ویلینگهام و همکاران ۲۰۰۵؛ فنگ و همکاران ۲۰۰۶؛ مانسینی- دیناردو و همکاران ۲۰۰۶؛ مارتیانوف و همکاران ۲۰۰۷؛ رین و همکاران ۲۰۰۷؛ ینگ و کورودا ۲۰۰۷؛ هیروتا و همکاران ۲۰۰۸؛ مارینر وهمکاران ۲۰۰۸؛ ناگانو و همکاران ۲۰۰۸؛ ونگ و همکاران ۲۰۰۸؛ یو و همکاران ۲۰۰۸؛ چن و کارمیچل ۲۰۰۹؛ کلمسون و همکاران ۲۰۰۹؛ خلیل و همکاران ۲۰۰۹؛ مالیک و لاخوتیا ۲۰۰۹؛ ساساکی و همکاران ۲۰۰۹؛ سانوو و همکاران ۲۰۰۹).
انالیز تراکم سیناپسی
تغییرات سطح Malat1 ncRNA در سلولهای کشت شده‌ی نورونی تراسفکت شده در ابتدا با ISH بررسی شد (شکل الحاقی ۷). سپس انالیز تراکم نقاط سیناپسین ۱ بر روی همان نورونها انجام شد. نقاط ایمونوراکتیویتی سیناپسین در طول سه دندریت اولیه برای هر نورون با استفاده از نرم افزار متامورف شمارش شد. ما ایمونوراکتیویتی سیناپسین ۱ را از این ارتباط دقیق با شکل گیری سیناپس انتخاب کردیم (فلچر و همکاران ۱۹۹۱؛ ژانگ و بنسون ۲۰۰۱: گرف و همکاران ۲۰۰۴). سه کشت مختلف بررسی شد و ۱۰ نورون به ازای هر کشت شمارش شد. انالیزها به صورت کور انجام شد. دو راهی ANOVA برای انالیزهای اماری استفاده شد.
A growing number of long nuclear-retained non-coding RNAs (ncRNAs) have recently been described. However, few functions have been elucidated for these ncRNAs. Here, we have characterized the function of one such ncRNA, identified as metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1 (Malat1). Malat1 RNA is expressed in numerous tissues and is highly abundant in neurons. It is enriched in nuclear speckles only when RNA polymerase II-dependent transcription is active. Knock-down studies revealed that Malat1 modulates the recruitment of SR family pre-mRNA-splicing factors to the transcription site of a transgene array. DNA microarray analysis in Malat1- depleted neuroblastoma cells indicates that Malat1 controls the expression of genes involved not only in nuclear processes, but also in synapse function. In cultured hippocampal neurons, knock-down of Malat1 decreases synaptic density, whereas its over-expression results in a cellautonomous increase in synaptic density. Our results suggest that Malat1 regulates synapse formation by modulating the expression of genes involved in synapse formation and/or maintenance.
Introduction
A large portion of the eukaryotic genome is transcribed as non-coding RNAs (ncRNAs) of various sizes ranging from B20 nucleotides to B100 kb (reviewed in Mercer et al, 2009; Wilusz et al, 2009). Despite the increasing number of long ncRNAs (lncRNAs), very few have thus far been assigned a specific function (for review, see Mercer et al, 2009). Whether some of these ncRNAs represent transcriptional noise or are involved in important cellular functions remains a matter of debate (Mattick and Makunin, 2006). However, several observations support the assertion that lncRNAs are likely to have functions in cells (Chamberlain and Brannan, 2001; Willingham et al, 2005; Feng et al, 2006; Mancini-Dinardo et al, 2006; Martianov et al, 2007; Rinn et al, 2007; Yang and Kuroda, 2007; Hirota et al, 2008; Mariner et al, 2008; Nagano et al, 2008; Wang et al, 2008; Yu et al, 2008; Chen and Carmichael, 2009; Clemson et al, 2009; Khalil et al, 2009; Mallik and Lakhotia, 2009; Sasaki et al, 2009; Sunwoo et al, 2009).
Synaptic density analysis
The modification of Malat1 ncRNA level in transfected neuronal cultured cells was first examined by ISH (Supplementary Figure 7). Analysis of synapsin I puncta density was then performed on the same neurons. Punctae of synapsin immunoreactivity were counted along three primary dendrites for each neuron using Metamorph Software. We chose synapsin I immunoreactivity as this accurately correlates with synapse formation (Fletcher et al, 1991; Zhang and Benson, 2001; Graf et al, 2004). Three independent cultures were examined and 10 neurons per condition and per culture were counted. Analyses were performed blind. Two-way ANOVA was used for statistical analysis.
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
چکیده
مقدمه
نتایج
Malat1 جای گرفته در Speckle های هسته‌ای در روش وابسته به رونویسی
Malat1 بکارگیری پروتئین‌های SR را به یک جایگاه فعال رونویسی تغییر می‌دهد.
ncRNA malat1 سطوح mRNA ژن‌های دخیل در القا/عملکرد سیناپس را کنترل می‌کند.
سطوح ncRNA malat1 در نورون‌های کشت شده شگل گیری سیناپس را تحت تلثیر قرار می‌دهد.
بحث
مواد و روش‌ها
کشت سلول و تیمار دارویی
ترانسفکشن (ترا آلوده سازی)
نوترن بلات، هیبدریداسیون در محل، ایمونوشیمی
ریز ارائه‌های DNA
انالیز های DNA
انالیز تراکم سیناپسی
Introduction
Results
Malat1 localizes to nuclear speckles in a transcription-dependent manner
Malat1 modulates the recruitment of SR proteins to a transcriptionally active locus
Malat1 ncRNA controls the mRNA levels of genes involved in the induction/function of synapses
Malat1 RNA levels in cultured neurons influence synapse formation
Discussion
Materials and methods
Cell culture and drug treatments
Transfection
Northern blot, in situ hybridization, immunochemistry
DNA microarrays
Data analysis
Quantitative real-time RT–PCR
Synaptic density analysis
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه