6 Molekularna biologija • Nov pogled na raka: vloga dolgih nekodirajolih molekul RNA Proteus 78/1 • September 2015 Nov pogled na raka: vloga dolgih nekodirajočih molekul RNA Ana Grom, Maja Kostanjevec, Mirjana Malnar; Rok Razpotnik Osrednja dogma molekularne biologije trdi, da je genetska informacija shranjena v genih, ki zapisujejo aminokislinsko zaporedje proteinov. Proteine predstavlja kot glavne izvrševalce celičnih funkcij ter molekule RNA zgolj kot vmesni člen med nukleoti-dnim zapisom DNA in aminokislinskim zapisom proteina. Tako se je na nekodirajoče molekule RNA še nedavno gledalo kot na nefunkcionalni produkt genoma. To misel so ob odkritju številnih vlog nekodirajočih molekul RNA kasneje opustili. Rezultati projekta ENCODE, katerega naloga je določitev funkcijskih elementov genoma, kažejo, da se prepisuje približno 70 odstotkov človeškega genoma, pri čemer se manj kot 2 odstotka prevedeta naprej v proteine. Tako torej približno 98 odstotkov prepisa predstavljajo nekodirajoče molekule RNA. Med njimi so najbolj raziskane male interferenčne molekule RNA (siRNA) ter molekule mikro RNA (miRNA). Največji delež prepisa predstavljajo dolge nekodirajoče molekule RNA (IncRNA), katerih število v človeškem transkriptomu ocenjujejo Potek genetske informacije. Geni se lahko prepišejo v kodirajoče oziroma nekodirajoče molekule RNA, pri čemer se kodirajoče nadalje prevedejo v proteine. Približno 98 odstotkov prepisa predstavljajo nekodirajoče molekule RNA in le približno 2 odstotka prepisa se prevedeta nadalje v proteine. Nov pogled na raka: vloga dolgih neko dirajočih molekul RNA * Molekularna biologija 7 na 20.000. Še vedno je ugotovljenih in raziskanih le peščica molekul lncRNA. Raziskovanje molekularnih mehanizmov molekul lncRNA je namreč težje, saj imajo te nižjo raven izražanja in so manj ohranjene v primerjavi z molekulami miRNA. Udeleženost molekul miRNA in lncRNA pri rakavih obolenjih je predmet mnogih nedavnih raziskav. «oo roo «00 I 400 200 too 0 fonnvriuKfaovrinvir. f».c ^3Sgfif§ilggggg|g§§ LMD Histogram prikazuje strmo naraščanje Števila objavljenih člankov o molekulah lncRNA v zadnjih 24 letih. Molekule miRNA Molekule mikro RNA so kratke, približno 20 nukleotidov dolge nekodirajoče molekule RNA, ki so jih odkrili leta 1993. Njihova glavna naloga je vezava na tarčne kodirajoče molekule RNA, kar onemogoči njihovo prevajanje ali pa vodi v njihovo razgradnjo. Tako proteini ne morejo nastati. Rezultati številnih raziskav so potrdili vlogo molekul miRNA v različnih procesih, ki potekajo v večceličnih organizmih. Tako uravnavajo normalne celične procese, kot so celična na-množitev, celična smrt ter metabolizem, pa tudi tvorba krvnih žil, ki je, kot vsi omenjeni procesi, še posebej pomembna pri bolezenskih procesih, ki vodijo v različna rakava obolenja. Molekule miRNA delimo na molekule, ki zavirajo nastanek tumorjev, in onkogene molekule miRNA. Prve s svojim delovanjem na tarčne kodirajoče molekule RNA zausta- vljajo nastanek in širjenje raka v organizmu in so v rakavih celicah zato manj izražene. Druge pa z delovanjem na tarčne kodirajoče molekule RNA spodbudijo nastanek in širjenje raka, zato so v rakavih celicah močneje izražene. Spremenjene ravni izražanja molekul miRNA pri raku so lahko posledica sprememb pri prepisovanju zapisa za molekule miRNA iz DNA v RNA, lahko pa pride do sprememb v delovanju proteinov in encimov, ki sodelujejo v procesu nastajanja delujočih molekul miRNA (zorenju molekul miRNA). Spremenjeno delovanje sodelujočih encimov in proteinov je pogosto tudi posledica različnih mutacij, ki so jim podvrženi. Prav tako je možno, da pride do spremenjenega de-§ R Ž Ž lovanja molekul miRNA zaradi različnih mutacij v nezrelih oblikah molekul miRNA ali mutacij na delih kodirajočih molekul RNA, kamor se vežejo molekule miRNA. Molekule miRNA imajo na podlagi svojih lastnosti velike možnosti kot biološki označevalci in tarče zdravljenja pri mnogih boleznih. Molekule lncRNA Molekule lncRNA predstavljajo zelo raznovrstno skupino molekul RNA z zelo raznolikim spektrom molekulskih in celičnih funkcij. Definiramo jih kot molekule RNA, ki so daljše od 200 nukleotidov in se ne prevedejo v proteine. Navadno obsegajo od 200 do 100.000 nukleotidov. Nahajajo se večinoma v jedru celic. Izražanje molekul lncRNA je tkivno specifično, pri čemer je njihova raven izražanja navadno precej nižja kot pri kodirajočih molekulah RNA. Glede na mesto v genomu molekule lncRNA delimo v pet kategorij: smerne in pro-tismerne, ko se njihov zapis prekriva z ek-sonom protein kodirajočega gena na isti oziroma nasprotni verigi; dvosmerne, ko se izražanje zapisa molekule lncRNA in sosednjega gena, ki kodira protein, na nasprotni 8 Molekularna, biologija • Nov pogled na raka: vloga dolgih nekodirajočih molekul R NA Proteus 78/1 • September 2015 verigi začne na bližnjem mestu v genomu; intronske, ko zapis molekule IncRNA izvira iz intronske regije gena, ki kodira protein; ter intergenske, ko zapis molekule IncRNA predstavlja samostojno enoto med genoma, ki kodirata protein. Kar loči molekule IncRNA od malih ne-kodirajočih molekul RNA, je tudi njihovo termodinamsko stabilno zvitje visoko urejene sekundarne strukture, ki omogoča širši spekter in s tem večjo možnost vezave na interakcijske partnerje. Tako ima kompleksna sekundarna struktura molekul IncRNA pomembno vlogo pri njihovem delovanju. Ta skupaj s prilagodljivostjo molekul IncRNA ne omogoča le tvorbe interakcij z DNA in RNA, temveč tudi interakcije s proteini. Tako lahko molekule IncRNA vodijo proteine do specifičnih zaporedij na DNA oziroma RNA. Stopnja kompleksnosti organizma se dobro ujema z relativnim deležem genoma, ki se prepiše v nekodirajoče molekule RNA. Molekule IncRNA zaznamuje majhna ohranjenost zaporedja, kar nakazuje na njihovo hitro in nedavno evolucijsko spremembo. Ob evolucijskem pritisku so te molekule bolj prilagodljive in dovzetne za spremembo nukleotidnega zaporedja kot kodirajoče molekule RNA, ki se prevedejo v proteine. Kljub manjši ohranjenosti zaporedja se je v evoluciji ohranilo njihovo mesto v genomu w Vi - V Q* =: : : mili * C3 .:=:.......f %________„»TI V..'* E' % V »M Doflipn» II • * VvJ". ® ■ ..... II MIH Mil i \ . r<;£ ......I ¡1 MIHI amiuL' r / ry {«o l r\ Odimiu IV iijfiiii___J i i § "V' • ..j.-' Domena III Primer kompleksne sekundarne strukture molekule IncRNA, ki je sestavljena iz štirih domen in vsebuje različne elemente sekundarne strukture, kot so stebla in zanke. Prirejeno po Novikovi. L, in sodelavcih, 2012: Nucleic Acids Research. Nov pogled na raka: vloga dolgih neko dirajočih molekul RNA * Molekularna biologija 9 glede na sosednje gene. Vse to kaže na pomembno vlogo molekul IncRNA pri evoluciji evkariontov. Vloga molekul IncRNA Molekule IncRNA s svojimi raznovrstnimi funkcijami vplivajo na številne celične procese, kot so celični cikel, preživetje, gibljivost in metabolizem. Poleg tkivno in razvojno specifičnega izražanja imajo tudi specifični vzorec izražanja pri številnih boleznih. Udeležene so predvsem pri raku ter srčno--žilnih in živčnodegenerativnih boleznih. V splošnem lahko uravnavajo izražanje genov, vplivajo na umeščanje proteinov in so pomembne pri nastajanju celičnih podstruk-tur ter proteinskih kompleksov. Na izražanje genov vplivajo na več ravneh, tako posredno preko uravnavanja epigenetskih sprememb, kot so preurejanje kromatina, spremembe histonov in metilacija DNA, kot tudi neposredno na prepisovanje in zorenje molekul RNA. Sodelujejo pri aktivaciji in zaviranju prepisovanja, pri čemer uravnavajo tako genomsko bližnje kot genomsko oddaljene gene. Molekule IncRNA lahko z vezavo zavirajo (inhibirajo) proteine in molekule miRNA. Molekule IncRNA in rak Dednost je pomembna pri nastanku in razvoju raka. Med drugim se dedujejo poli-morfizmi posameznih nukleotidov na določenem mestu genoma in so del genetske raznolikosti med posamezniki. Le 3,3 odstotka do sedaj ugotovljenih polimorfizmov inhibtcij* proteinov Legenda: nezrela RNA A_ IncRNA RNA miRNA xxxxx DNA protein Shematski prikaz raznolikih funkcij molekul IncRNA v jedru in citoplaz?ni celice. 10 Molekularna biologija • Nov pogled na raka: vloga dolgih nekodirajolih molekul RNA Proteus 78/1 • September 2015 •MAM» ■1 ■ n 1 1 H G«nomsk* kx*Cf* pcfcmofftimcv poumnnft nMotMov ■ tntrooBáa • " oče m rogif* koonvoCa Prikaz porazdelitev polimorftzmov posameznih nukleotidov v genomu pri različnih vrstah raka. 0% 20% 40% «0% 00 % 100% posameznih nukleotidov spremeni amino-kislinsko zaporedje proteinov. Večina se jih nahaja v intronih (40 odstotkov) in inter-genskih regijah (44 odstotkov), kjer znaten delež teh predstavljajo zapisi za molekule IncRNA. Nekateri takšni polimorfizmi so povezani z večjo dovzetnostjo za nastanek raka. V preteklih letih so izvedli več obsežnih raziskav, ki so primerjale raven izražanja nekaterih molekul IncRNA v rakavih in ne-rakavih tkivih. Ugotovili so različen vzorec in raven izražanja molekul IncRNA v človeških tumorjih, kjer lahko zavirajo nastanek tumorja ali pa spodbudijo njegov nastanek. Onkogeno delujejo molekule IncRNA, ki se v tumorjih povišano izražajo in pospešujejo napredovanje raka, izražanje molekul lncR- Vzdrževanje Izogibanje signaliziranja za rastnim celično delitev zaviralcem SRA AN RIL Neomejena zmožnost delitev TERRA NA, ki zavirajo nastanek tumorja, pa je pri raku znižano in s tem sta možna razvoj in napredovanje raka. Slednje pomeni, da njihova prisotnost v normalnem delovanju organizma preprečuje nastanek in/ali razvoj rakavega obolenja. Pomembno vlogo imajo pri vseh glavnih značilnostih raka, kot sta jih zapisala Hanahan in Weinberg leta 2000. Tabela prikazuje nekatere molekule IncRNA, ki imajo pomembno vlogo pri raku. Primeri nekaterih dereguliranih molekul IncRNA pri različnih vrstah raka, podani z molekularnim mehanizmom delovanja ter spremembo ravni izražanja v tumorju. Zmožnost invazije in HOTAIR Tvorba krvnih iil aHIF Izogibanje Genomska celični smrti nestabilnost PANDA PCAT-1 Mehanizem delovanja koaktivacija steroidnih re-ceptorjev zaviranje izražanja zaviralcev od ciklina odvisnih kinaz inhibicija telomeraze zaviranje izražanja supresorskih genov meta staže negativna regulacija prepisa tran- skripcijskega faktorja HIFla zaviranje izražanja proapoptot-skih genov negativna regulacija prepisa gena BRCA2, ki zavira nastanek raka Raven izražanja Ugotovljena vrsta raka povišana rak dojk, rak jajčnikov povišana povišana rak prostate, pljučni rak, pljučni rak, levkemija rak ma- rak dojk, terničnega rak debelega vratu, rak črevesja ... dojk ... povišana povišana rak dojk duktalni karcinom povišana rak prostate Nov pogled na raka: vloga dolgih neko dirajočih molekul RNA * Molekularna biologija 11 Molekule IncRNA kot biološki označevalci Zdravljenje raka ni dovolj uspešno zaradi premalo specifičnega ciljanja rakavih celic (brez vplivanja na normalne funkcije tkiv), premalo specifične dostave protitumorskih učinkovin ter težavnega ugotavljanja vrste raka. Pri tem bi lahko pomembno vlogo imele tudi molekule IncRNA, ki predstavljajo možne diagnostične, prognostične in napovedovalne označevalce, pa tudi specifične terapevtske tarče. Večino bioloških označevalcev pri raku trenutno predstavljajo geni, ki kodirajo proteine, njihovi prepisi ali sami proteini, v ospredje pa vedno bolj prihajajo tudi neko-dirajoče regije genoma. Prednost uporabe molekul IncRNA za diagnostične namene je predvsem ta, da njihova raven izražanja neposredno predstavlja količino aktivnih molekul, medtem ko je pri kodirajočih molekulah RNA to le posredno. Izražanje molekul IncRNA kaže tkivno specifični vzorec, ki je različen od molekul miRNA in kodirajočih molekul RNA, poleg tega pa so tudi bolj celično specifične. Dokazali so, da so molekule IncRNA deregulirane pri številnih vrstah raka, pri čemer so nekatere že povezali s točno določeno vrsto, kar jim daje potencial za označevalce pri diagnozi in prognozi raka. Nekatere molekule IncRNA imajo tudi to lastnost, da jih najdemo v človeških tekočinah, kot sta krvni serum in urin, kar pomeni, da lahko njihov vzorec dobimo po neinvazivni poti, ki je za paciente prijetnejša. Visoko specifično izražanje in enostavno zaznavanje molekul IncRNA torej omogočata uporabo vzorcev izražanja molekul IncRNA pri klasifikaciji bolezni, zaradi česar se na tem področju trenutno še veliko raziskuje, kljub temu pa so molekule IncRNA v klinični medicini že začeli uporabljati. Progen-sa PCA3 je prvi odobreni diagnostični test za določanje ravni molekul IncRNA PCA3. Ta se je pokazal za veliko bolj občutljivo in specifično metodo za diagnosticiranje raka prostate v primerjavi z merjenjem ravni široko uporabljanega proteina PSA (protein, značilen za prostato). Raven izražanja PCA3 v primerjavi z normalnim tkivom prostate se namreč poviša do 66-krat tako v primarnih rakavih tkivih kot v metastazah, medtem ko se raven izražanja PSA v rakavem tkivu poveča do 10-krat. Test hkrati omogo- Shema postopka uporabe molekul IncRNA kot bioloških označevalcev za diagnozo vrste raka. Pacientu najprej odvzamejo vzorec telesne tekočine (kri, urin ...J, iz katerega z uporabo različnih metod izolirajo molekule IncRNA. Te nato analizirajo z mikromreiami (na sliki), RNA-sekvenciranjem ali kvantitativnim PCR-jem v realnem času. Rezultati nam povedo, katere molekule IncRNA imajo višjo ali nižjo raven od običajne, iz česar lahko sklepamo na vrsto raka. Pacient 12 Molekularna biologija • Nov pogled na raka: vloga dolgih nekodirajolih molekul RNA Proteus 78/1 • September 2015 ča rutinsko določanje ravni označevalca v vzorcih urina namesto nepotrebne biopsije. Kljub novemu zanimanju za uporabo molekul IncRNA pri ugotavljanju bolezni pa je ta še nekoliko omejena zaradi nezadostnega znanja o njihovi biologiji. Zdravljenje na podlagi molekul IncRNA Ena od lastnosti, zaradi katerih so molekule IncRNA ustrezne tarče za zdravljenje, je specifično izražanje posameznih molekul IncRNA v rakavih celicah, kar omogoča razvoj zdravil, ki ne bodo toksična za zdrave celice. Njihova velika prednost v vlogi terapevtikov je tudi v tem, da nekatere lahko vežejo več molekul miRNA in tako uravnavajo njihovo raven v celici. Posamezne molekule miRNA lahko uravnavajo do tisoč genov naenkrat, torej lahko molekule IncRNA z vezavo več molekul miRNA delujejo na tisoče genov hkrati. Do sedaj so se pokazale kot uspešne tarče za zdravljenje na živalskih modelih, nekateri terapevtiki pa so prišli tudi do druge faze kliničnih raziskav. Glede na povišano ali znižano izražanje molekul IncRNA v rakavem tkivu lahko uporabimo različne strategije za zdravljenje. V primeru prevelikega delovanja oziroma izražanja posameznih molekul IncRNA v bolezenskem stanju (na primer onkogene molekule IncRNA) lahko uporabimo zdravila, ki se bodo vezala na tarčne molekule IncRNA in znižala njihovo izražanje oziroma preprečila delovanje. Izražanje posameznih molekul IncRNA pa je v celici lahko znižano (na primer molekule IncRNA, ki zavirajo nastanek tumorja), zato jih želimo nadomestiti z eksogenimi produkti. Do d«Wab*zir*joCi «temant zapis IncRNA w»zjrv» pnj(itm«m»9a etigonukitotiOa in RNaze H ^ r nefunkcionalna IncRNA razgiadnia IncRNA Prikaz različnih mehanizmov delovanja na molekulo IncRNA, ki kažejo potencial za terapevtsko uporabo. Predlagani terapevtiki lahko delujejo na zapis molekule IncRNA v jedru, pri čemer povzročijo nepravilno prepisovanje molekule IncRNA. V primeru, da se molekula IncRNA pravilno prepiše, pa ta izstopi iz jedrn čez jedrne pore v citoplazmo. Na molekule IncRNA v citoplazmi delujejo različni terapevtiki, kot so molekula si RNA. protismerni oligonukleotidi, ribocimi in aptameri. Nov pogled na raka: vloga dolgih neko dirajočih molekul RNA * Molekularna biologija 13 sedaj so predlagali različne mehanizme, ki lahko delujejo na zapis DNA za določeno molekulo IncRNA, prepisano nezvito molekulo IncRNA ali sekundarno strukturo zvite molekule IncRNA. V prvem primeru lahko v zapis na ravni DNA vključimo destabilizirajoče elemente, ki povzročijo, da se RNA ne prepiše pravilno in je zato tudi njeno delovanje onemogočeno. Delovanje pravilno prepisanih molekul IncRNA pa lahko onemogočimo z molekulami, ki vsebujejo nukleotidno zaporedje, komplementarno tarčnemu zaporedju na določeni molekuli IncRNA. Tako se te molekule lahko vežejo na tarčno molekulo IncRNA in preprečijo njeno delovanje ali pa povzročijo razgradnjo. Primer so male interferenčne molekule RNA (siRNA), ki se z zaporedjem, dolgim približno 20 nukleotidov, vežejo na določeno molekulo IncRNA, hkrati pa vežejo tudi multiproteinski kompleks RISC (angleško RNA-induced silencing complex). Tako do tarčnega zaporedja privedejo multiproteinski kompleks, ki to zaporedje razgradi. Nadalje lahko molekulo IncRNA uravnavamo s protismernimi oligonukleotidi. Proti-smerni oligonukleotidi so sintetično pripravljene molekule RNA ali DNA, dolge od 8 do 50 nukleotidov in komplementarne zaporedju na tarčni molekuli IncRNA. Z vezavo na tarčno molekulo IncRNA lahko preprečijo vezavo določene molekule miRNA, torej delujejo kot sterična ovira. Lahko pa povzročijo razgradnjo vezane molekule IncRNA, saj kompleks RNA in vezanega oligo-nukleotida prepozna ribonukleaza H — encim, ki razgradi vezano molekulo IncRNA. Prav tako lahko za razgradnjo tarčne molekule IncRNA uporabimo ribocime. Ri-bocimi so katalitične molekule RNA, ki se z dvema zaporedjima, ločenima z zanko, vežejo na komplementarni tarčni zaporedji na molekulo IncRNA in katalizirajo njeno cepitev. Omenjeni terapevtiki niso zelo obstojni po vnosu v pacienta. Preden pridejo do tarčnih celic, jih lahko razgradijo nukleaze - encimi, ki cepijo nukleinske kisline in so naravno navzoče v krvi in tkivih. Da bi povečali njihovo obstojnost, so omenjene terapevtike kemijsko modificirali - pri sintezi so na nukleotidno zaporedje dodali še druge kemijske skupine. Z uvedbo kemijskih modifikacij so, poleg večje obstojnosti, dosegli večjo afiniteto terapevtikov do tarčne molekule IncRNA ter izboljšali farmakokinetične in farmakodinamične lastnosti. Do sedaj omenjeni terapevtiki se vežejo na dostopni del verige molekule IncRNA, ki ni vključen v sekundarno strukturo. Obsežna sekundarna struktura molekule IncRNA pa lahko predstavlja tarčo za aptamere - pro-teinske ali polinukleotidne molekule, ki se zvijejo v terciarno strukturo in se v taki obliki vežejo na proteine ali RNA. Prednost aptamerov je enostavnost proizvodnje, prav tako pa so ugotovili, da so aptameri bolj specifični od prej opisanih terapevtikov. Za molekule IncRNA, katerih izražanje je v obolelem tkivu znižano, je primeren pristop načrtovanje sintetičnih molekul RNA, ki tvorijo zankaste strukture in delujejo kot nadomestne molekule, ki posnemajo delovanje določenih molekul IncRNA. Ker so te posnemalne molekule IncRNA dolge molekule, ključno težavo pri njihovi sintezi in uporabi predstavlja obstojnost molekule. V primeru spremenjenega izražanja določene molekule IncRNA, ki ni specifična za rakave celice, temveč se izraža tudi v zdravih celicah, moramo zdravila na podlagi molekule IncRNA dostaviti specifično do rakavih celic in tako preprečiti toksičnost za zdrave celice. V ta namen so bili predlagani različni dostavni sistemi, predvsem liposomi in polimerni nanodelci. To so sferične strukture z votlo sredico, v katero lahko zapakiramo zdravilo, razlikujejo pa se v gradnikih -liposomi so sestavljeni iz lipidnih molekul, polimerni nanodelci pa iz polimerov. Oba opisana dostavna sistema sta majhna (10 do 100 nanometrov), kar jima omogoča prehajanje sten žil in vstop v celice. Na površino 14 Molekularna biologija • Nov pogled na raka: vloga dolgih nekodirajolih molekul RNA Proteus 78/1 • September 2015 liposomov oziroma polimernih nanodelcev lahko vežemo protitelesa ali ligande, ki usmerijo zdravilo do specifičnih celic, saj se v tem primeru vežejo na specifične antigene ali receptorje na površini celice. Čeprav je zdravljenje na podlagi nekodi-rajočih molekul RNA zelo obetajoče, bo potrebnih še veliko raziskav, da bi premagali težave, kot so obstojnost terapevtikov, specifičnost dostave in toksičnost za zdrave celice. Veliko pozornosti je usmerjene v načrtovanje dostavnih sistemov za terapevtike na podlagi molekul IncRNA, saj lahko tudi ti povzročijo toksičnost in imunski odgovor. Ne nazadnje je treba upoštevati tudi ceno razvoja določenih dostavnih sistemov. Zaključek V zadnjem času prihajajo v ospredje neko-dirajoče molekule RNA, med njimi še posebej molekule miRNA in IncRNA, ki imajo pomembno vlogo pri uravnavanju različnih celičnih procesov. Njihovo izražanje je spremenjeno pri več vrstah bolezni, največ raziskav pa je narejenih prav na področju rakavih obolenj. Do pred desetimi leti so bile raziskave na področju nekodirajočih molekul RNA potisnjene v ozadje, saj so se te na področju raka osredotočale predvsem na gene, ki kodirajo proteine, in njihove spremembe. Izkoriščanje edinstvenih lastnosti molekul IncRNA, med drugim tkivne specifičnosti in enostavnega načina ugotavljanja, bi omogočilo natančno diagnozo in zdravljenje bolezni. Poudariti je treba, da je bil do sedaj odkrit in ugotovljen le majhen delež molekul IncRNA, od katerih je mehanizem delovanja znan le pri peščici. Velika neraziskanost področja nekodirajočih molekul RNA tako predstavlja številne možnosti za nova odkritja, ki bi obetala boljše razumevanje njihovega delovanja pri razvoju in nastanku raka. Zahvala Za pobudo, vse nasvete in pomoč se najlepše zahvaljujemo profesorici dr. Tamari Lah Turnšek z Nacionalnega inštituta za biologijo in Fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani, ki nas je pri predmetu biokemije raka navdušila za pripravo tega prispevka. Literatura: Cheetham, S. IV., Gruhl, F, Mattick, J. S., Dinger, M. E., 2013: Long noncoding RNAs and the genetics of cancer. British Journal of Cancer, 108 (12): 2419-2425. Gutschner, T., Diederichs, S., 2012: The hallmarks of cancer: a long non-coding RNA point of view. RNA biology, 9 (6): 703 719. Hanahan, D.. Weinberg, R. A., Francisco, S., 2000: The Hallmarks of Cancer. Cell, 100:57-70. Jansson, M. D., Lund, A. H., 2012: MicroRNA nad cancer. Molecular Oncology, 6 (6): 590-610. Li, X., Wu, Z., Fu, X., Han, W„ 2014: IncRNAs: insights into their function and mechanics in underlying disorders. Mutation Research/Reviews in Mutation Research, 762: 1-21. Li, Z., Rana, T. M., 2014: Therapeutic targeting of microRNAs: current status and future challenges. Nature Reviews Drug Discovery, 13 (8): 622-638. Novikova, 1. V., Hennelly, S. P., Sanbonmatsu, K. Y. 2012: Structural architecture of the human long non coding RNA, steroid receptor RNA activator. Nucleic Acids Research, 40 (11): 5034-5051. Qi, P., Du, X., 2013: The long non-coding RNAs, a new cancer diagnostic and therapeutic gold mine. Modern Pathology, 26(2): 155 165. Vitiello, M., Tuccoli, A., Poliseno, L., 2014: Long non coding RNAs in cancer: implications for personalized therapy. Cellular Oncology [v pošiljanju]. Slovarček Biološki označevalci, iMolekule, ki odražajo fiziološko stanje organizma. Omogočajo lahko diagnozo vrste raka (diagnostični), ocenijo hitrost napredovanja (prognostični) ali napovejo pacientov odgovor na zdravljenje (napovedovalni). Eksogen. Zunanji, ni del celice oziroma organizma. Ekson. Zaporedje nukleotidov zrele molekule RNA, ki se prevede v aminokislinsko zaporedje. Farmakodinamika. Veda, ki preučuje delovanje učinkovine na organizem. Farmakokmetika. Veda, ki preučuje, kako organizem deluje na učinkovino. Nov pogled na raka: vloga dolgih neko dirajočih molekul RNA * Molekularna biologija 15 Intron. Zaporedje nukleotidov molekule RNA, ki se ob zorenju izreze in se ne prevede v aminokislinsko zaporedje. Kodirajoče RNA. Molekule RNA, ki se prevedejo v aminokislinsko zaporedje. Nekodirajoče RNA. Molekule RNA, ki se ne prevedejo v aminokislinsko zaporedje. Polimorfizmi posameznih nukleotidov. Mesta na molekuli DNA, kjer se med posamezniki pojavijo razlike v nukleotidnem zaporedju. RNaza. Encim, ki cepi RNA. Sekundama struktura RNA. Struktura molekule RNA, ki poda informacijo o interakcijah med nukleotidi v zaporedju. Transkriptom. Nabor molekul RNA. kijih proizvede biološki sistem. Mirjana Malnar. Ana Grom, Rok Razpotnik in Maja Kostanjevec (na sliki od leve proti desni) so diplomirani biokemiki (UN), ki svoj študij nadaljujejo na drugi stopnji magistrskega študijskega programa Biokemija na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani. Raziskovalno delo opravljajo na različnih področjih. Mirjana preučuje strukturo in vlogo proteinov pri nevrodegenerativnih boleznih, Ana vpliv različnih molekul na encimsko aktivnost, Rok diagnostično in terapevtsko uporabo monoklonskih protiteles pri nevrodegenerativnih boleznih. Maja pa strukturne in funkcijske vidike proteinskih interakcij. Poleg navdušenja do raziskovanja in odkrivanja sveta na molekularni ravni jih družijo tudi številne obštudijske dejavnosti ter veselje do potovanj. So nadebudni, zagnani, ambiciozni in nasmejani študentje, ki komaj čakajo prihajajoče izzive. Malarija • Medicina Malarija Nina Jerala Po izbruhu ebole v Zahodni Afriki zajezitev epidemije kaže prve uspešne rezultate, saj vse ogrožene države poročajo o manj opaženih primerih in smrtnih žrtvah. Tako se je po vsestranskem preplahu pozornost sveta ponovno obrnila proč od Zahodne Afrike, kjer se soočajo s posledicami okužbe. Poleg predvidenih posledic, kot so dolgoletne zdravstvene težave preživelih in odtujitev od nezaupljive skupnosti, ki ne verjame v njihovo popolno ozdravljenje, in nekaterih primerov potravmatske stresne motnje ob izgubi sorodnikov in prijateljev se bodo za-hodnoafriške države soočale še z nepredvi- deno posledico. Zaradi visokih stroškov in splošnega kaosa, ki jih je povzročila ebola, se javni zdravstveni sistem težko sooča s hujšo in nevarnejšo krizo, ki je v Podsa-harski Afriki stalno navzoča - malarijo. Ta zahteva tisoče smrtnih žrtev vsako leto, kar je še posebej tragično, ker je bolezen sama razmeroma lahko ozdravljiva in je bila v razvitih državah celo popolnoma odstranjena, v državah v razvoju pa je še vedno eden od največjih medicinskih problemov, ki še sam povečuje revščino in bedo prebivalcev teh držav.