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Identification of RNase activities acting on stress-induced tRNA fragments
Alisa Sirucic
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Biologische Chemie
Betreuer*in
Christian Friedrich Wilhelm Becker
DOI
10.25365/thesis.76244
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29445.89199.293985-3
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Transfer-RNAs (tRNAs) sind grundlegende Bestandteile des Translationsapparats und dienen als Adaptermoleküle, die für das Decodieren von mRNA erforderlich sind. Wichtigerweise wurde gezeigt, dass tRNAs zusätzliche (nicht-kanonische) Rollen spielen, wie z.B. die Modulation von Signaltransduktionswegen sowie die Vermittlung zellulärer Reaktionen auf verschiedene Arten von Stress. tRNAs werden spezifisch in Reaktion auf verschiedene Stressformen hydrolysiert, was ein evolutionär konservierter Prozess ist. Diese stressinduzierten, tRNA-abgeleiteten kleinen RNAs (tsRNAs) beeinflussen potenziell eine Reihe biologischer Prozesse, einschließlich Zellüberleben und -proliferation. Wichtig ist, dass die stressinduzierte tRNA-Hydrolyse hauptsächlich die Anticodon-Schleife reifer tRNAs angreift. Dies führt zur Produktion von ‘nicked’ tRNAs, die aus 5’- und 3’-tsRNAs bestehen, die durch zahlreiche sekundäre und tertiäre Wechselwirkungen zusammengehalten werden. Viele Studien berichteten jedoch, dass mehr 5’- als 3’-tsRNAs in biologischen Proben nachgewiesen wurden, was darauf hindeutet, dass 5’-tsRNAs bevorzugt erhalten bleiben, während 3’-tsRNAs wahrscheinlich abgebaut werden. Die molekularen Mechanismen, die eine solche tsRNA-Asymmetrie erzeugen, sind unbekannt. Das Ziel dieser Masterarbeit war es, die enzymatischen Aktivitäten zu identifizieren, die auf 'nicked' tRNAs einwirken und dadurch distinkte und potenziell funktionelle tsRNAs erzeugen. Um dies zu untersuchen, wurde ein systematischer RNA-Interferenz-Ansatz (RNAi) verwendet, um die Expression von Kandidat-RNAsen in Schneider 2 (S2) -Zellen zu hemmen. Das Knockdown von Kandidat-Nukleasen führte zu signifikanten Veränderungen in der Häufigkeit von 3’-tRNA-Fragmenten. Die Ergebnisse deckten RNasen auf, die zur asymmetrischen Verteilung von tsRNAs beitragen könnten. Diese Erkenntnisse könnten uns helfen, ähnliche Wege in menschlichen Zellen und Stressreaktionen auf molekularer Ebene besser zu verstehen.
Abstract
(Englisch)
Transfer RNAs (tRNAs) are fundamental components of the translational machinery, acting as adaptor molecules that are required for mRNA decoding. Importantly, tRNAs have been shown to play additional (non-canonical) roles, such as modulating signal transduction pathways, as well as mediating cellular responses to various types of stress. tRNAs are specifically hydrolyzed in response to various forms of stress, which is an evolutionary conserved process. These stress-induced tRNA-derived small RNAs (tsRNAs) potentially affect a number of biological processes including cellular survival and proliferation. Importantly, stress-induced tRNA hydrolysis mostly targets the anticodon-loop of mature tRNAs. This results in production of ‘nicked’ tRNAs, which are composed of 5’ and 3’ tsRNAs that are held together by numerous secondary and tertiary interactions. However, many studies reported the detection of more 5’ than 3’ tsRNAs in biological samples, suggesting that 5’ tsRNAs are preferentially maintained while 3’ tsRNAs are likely degraded. The molecular machinery creating such tsRNA asymmetry is unknown. The objective of this master thesis work was to identify the enzymatic activities, which act on 'nicked' tRNAs thereby creating distinct and potentially functional tsRNAs. To address this, a systematic RNA interference (RNAi) approach was used to inhibit the expression of candidate RNases in Schneider 2 (S2) cells. The knockdown of candidate nucleases resulted in significant changes in 3’ tRNA fragments abundance. The findings uncovered nucleases which might influence to the asymmetric distribution of tsRNAs. These results could lead to a better understanding of analogous pathways in human cells and stress responses at the molecular level.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
tRNA tRNA-Fragmente tRNA-Verarbeitung
Schlagwörter
(Englisch)
tRNA tRNA fragments tRNA processing
Autor*innen
Alisa Sirucic
Haupttitel (Englisch)
Identification of RNase activities acting on stress-induced tRNA fragments
Paralleltitel (Deutsch)
Identifizierung von RNase-Aktivitäten, die auf stressinduzierte tRNA-Fragmente wirken
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
94 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Christian Friedrich Wilhelm Becker
Klassifikationen
35 Chemie > 35.70 Biochemie. Allgemeines ,
42 Biologie > 42.15 Zellbiologie
AC Nummer
AC17241663
Utheses ID
71907
Studienkennzahl
UA | 066 | 863 | |