Investigations of miR-34a structure and dynamics by SHAPE MaP and optimal time between transfection and modification by qPCR

Autor: Lindén, Ellinor
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2023
Předmět:
Druh dokumentu: Text
Popis: microRNA (miRNA) är korta icke-kodande RNA sekvenser som har fått ökande uppmärksamhet då de kan binda till mRNA och styra vårt genuttryck. Omkring trettio procent av våra proteinkodande gener styrs av miRNA. miRNA binder till mRNA vilket hindrar dess translation eller leder till nedbrytning av mRNA. Studier visar att miRNA är involverade i olika cancersjukdomar där miRNAs kan ha olika roller. De kan antingen hämma cancern (tumörsupressor) eller agera som en onkogen. Idag pågår mycket forskning kring miRNAs påverkan på cancer och hur eventuellt miRNA kan användas som läkemedel i framtiden. Trots pågående forskning saknar vi avgörande insikter om både strukturer och biofysiska egenskaperna hos miRNA: mRNA-interaktionen som bestämmer deras funktionella resultat. Att förstå detta är viktigt för att förstå miRNA fulla terapeutiska potential. För att bidra med kunskap inom detta område var rapportens första fokus att studera bindningen mellan mRNA HNF4α och miRNA-34a med hjälp av en metod som kallas SHAPE MaP. Genom att studera bindningen är det möjligt att få mer kunskap om dess reaktiva områden och därmed öka förståelsen för den inre strukturen. SHAPE MaP är baserad på en metod som utför massiv parallell sekvensering för att identifiera mutationer introducerade med ett SHAPE-reagens. Efter detta utförs kartläggning av dessa mutationer med hjälp av ett datorprogram för att få fram en struktur. Strukturen är avgörande för att förstå de biofysiska egenskaperna såsom stabilitet, vikningsdynamik och interaktioner med andra biomolekyler. Under arbetets gång flyttades fokus till att optimera SHAPE MaP-experimentet. En serie experiment utfördes för att bestämma den optimala tiden mellan transfektion av miRNA och modifiering av SHAPEreagens med qPCR. Detta tydde på att den optimala tiden är 100 minuter, men ytterligare studier behövs dock för validering. Sammanfattningsvis beskriver denna rapport ett optimeringsexperiment för SHAPE MaP-applikationen.
microRNA (miRNA) are short non-coding RNA sequences that are important as they can bind to mRNA and control our gene expression. miRNAs control around thirty percent of our protein-coding genes. They bind to mRNAs and induce cleavage, transcriptional inhibition, or degradation. Studies show that miRNAs are involved in various cancers, where they can have different roles under different conditions. They can either act as a tumor suppressor or act as an oncogene. Today, there is extensive research into the impact of miRNAs on cancer and how miRNAs can potentially be used as drugs in the future. Nevertheless, we lack crucial insights into their intrinsic structural and biophysical properties and interactions with mRNAs that determine their functional outcomes. Addressing this knowledge gap is essential for unlocking their full therapeutic potential. To contribute knowledge in this area, the first focus of this report was studying the binding between the mRNA HNF4α and miRNA-34a using a method called SHAPE MaP. By studying the binding, it is possible to get more knowledge about their reactive sites, and by knowing this, it is possible to investigate the intrinsic structure. SHAPE MaP is based on a method that performs massively parallel sequencing to detect mutations made by a SHAPE reagent. These mutations are then mapped using a computer program to extract a structure. The structure is crucial for understanding the biophysical properties such as stability, folding dynamics, and interactions with other biomolecules. During the work, however, the focus shifted towards optimizing the SHAPE MaP experiment. A series of experiments were conducted to determine the optimal time between transfection of miRNA and modification of SHAPE reagent with qPCR. This indicated that the optimal time is 100 minutes, but further studies are needed for validation. In conclusion, this report describes an optimization experiment for the SHAPE MaP application.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
Externí odkaz: