Az RNS silencing mechanizmusának vizsgálata állati és növényi modelleken
Title in English
Mevhanism of RNS silencing in animal and plant model organism
Panel
Genetics, Genomics, Bioinformatics and Systems Biology
Department or equivalent
Agricultural Biotechnology Institute (ABC) (National Agricultural Research and Innovation Centre)
Participants
Burgyán, József Csorba, Tibor Levente Havelda, Zoltán Horkics, Angéla Judit
Starting date
2005-01-01
Closing date
2008-12-31
Funding (in million HUF)
19.500
FTE (full time equivalent)
8.80
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
A Cymbidium ringspot vírussal fertőzött növényekből származó kis RNS-ek analízise során azt találtuk, hogy a virális kis RNS-ek a genom kitüntetett helyeiről keletkeznek és a a virális kis RNS-ek 80%-a a pozitív, 20%-a a negatív szálról képződik. Ez az arány megegyezik a genomi RNS-ek szálarányával. Eredményeinkből az következik, hogy a virális kis RNS-ek nem a virus ds replikatív intermedierjéről, hanem az egyszálú genomi RNS-ek másodlagos szerkezettel rendelkező régióiról keletkeznek. Az RNS silencing szupresszorokkal végzett munkánk alapján megállapítottuk, hogy a vizsgált virális szupresszorok mind a növényi, mind az állati rendszerekben a kis RNS-ek megkötésével gátolják a RISC komplexek, ezáltal a si- és miRNS indukálta RNS silencing kialakulását. Mivel az általunk vizsgált vírusok taxonómiailag különböző családokba sorolhatók, ezért azt a következtetés is levonhatjuk, hogy a siRNS kötésen alapuló RNS silencing gátlás egy széleskörűen elterjedt RNS silencing szupressziós stratégia. Jól jellemzett kis RNS kötő RNS silencing szupresszorral rendelkező vírusok hatását vizsgáltuk a a kis RNS-ek 3 vessző vég metilációjára. Eredményeink azt mutatják, hogy a TEV HCPro hatékonyan, míg a CIRV p19 kevéssé gátolja meg a virális siRNS-ek és bizonyos endogén miRNS-ek 3 vessző végének metilációját. Sejtfrakcionálásos eredményeink alapján feltételezhetjük, hogy a kis RNS-ek metilációja nemcsak a sejtmagban, hanem a citoplazmában is bekövetkezhet.
Results in English
A survey of virus-specific siRNAs characterized by a sequence analysis of siRNAs from plants infected with Cymbidium ringspot virus showed that viral siRNA sequences have a nonrandom distribution along the length of the viral genome, suggesting that viral siRNAs derived from highly structured regions of the single stranded viral genome, rather than the ds replicative intermedier.
Analyzing several silencing suppressors representing different families of viruses showed that each inhibit the intermediate step of RNA silencing via binding to siRNAs, although the molecular features required for duplex siRNA binding differ among these proteins. None of the suppressors affected the activity of preassembled RISC complexes. In contrast, each suppressor uniformly inhibited the siRNA-initiated RISC assembly pathway by preventing RNA silencing initiator complex formation.
We investigated the 3’ modification of silencing-related small RNAs in plants infected with viruses expressing small RNA silencing suppressors. We found that CIRV had only a slight effect on viral siRNA 3’ modification, but TEV significantly inhibited the 3’modification of si/miRNAs. This suggests that the 3’ modification of viral siRNAs occurs in the cytoplasm, though miRNA 3’ modification likely takes place in the nucleus as well.
Molnar A, Csorba T, Varallyai E, Lacomme C, Lakatos L, Burgyán J: Plant virus-derived small interfering RNAs originate predominantly from highly structured single-stranded viral RNAs., J. Virol 79(12):7812-8., 2005
Lakatos L, Csorba T, Pantaleo V, Chapman EJ, Carrington JC, Liu YP, Dolja VV, Fernández Calvino L, López-Moya JJ, Burgyán J: Small RNA binding is a common strategy to suppress RNA silencing by several viral suppressors, EMBO J. 25(12):2768-80, 2006
Mérai Z, Kerényi Z, Kertész S, Magna M, Lakatos L, Silhavy D: Double-stranded RNA binding could be a general plant RNA viral strategy to suppress RNA silencing, 80(12):5747-56, 2006
Hemmes H, Lakatos L*, Goldbach R, Burgyán J, Prins M*: The NS3 protein of Rice hoja blanca tenuivirus suppresses RNA silencing in both plant and insect hosts by efficiently binding both siRNAs and miRNAs., RNA 17(3):1079-89, 2007
Lakatos L, Burgyan J: Analysis of siRNA-suppressors of gene silencing interactions., Methods Mol Biol 451:331-7, 2008
Lozsa R, Csorba T, Lakatos L*, Burgyan J*: Inhibition of 3' modification of small RNAs in virus-infected plants require spatial and temporal co-expression of small RNAs and viral silencing-suppressor proteins., Nucleic Acids Res. 36(12):4099-107, 2008
Events of the project
2014-01-02 14:50:29
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: (Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ), Új kutatóhely: Mezőgazdasági Biotechnológiai Kutatóintézet (Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ).
