non-coding rnas
در نشریات گروه پزشکی-
اختلال در تنظیم RNA بلند غیرکد کننده ممکن است منجر به بیماری های مختلفی ازجمله سرطان شود. اخیرا بسیاری از lincRNAها به دلیل نقش مهم شان در ملانوم، Cutaneous Squamous Cell Carcinoma (CSCC) و Basal Cell Carcinoma (BCC) کشف شده اند. این RNA بلند غیرکد کننده در تکثیر سلول های سرطانی پوست، رگ زایی، تهاجم و متاستاز نقش دارند. برخی از RNAهای بلند غیرکد کننده وجود دارند که در Nonmelanoma Skin Cancer (NMSC) تنظیم مثبتی دارند؛ از جمله PICSAR، PRECSIT، LINC01048، MALAT1، LINC00319، AK144841 در SCC و H19، CASC15 و SPRY4-IT در BCC. در مقابل، برخی از RNA بلند غیرکد کننده وجود دارند که در SCC تنظیم منفی می کنند؛ ازجمله TINCR، SMRT-2 و LINC00520. بسیاری از RNA غیرکد کننده ها به طور خاص در برخی بافت ها یا سلول ها بیان می شوند و برخی دیگر با مرحله بندی تومور، مقاومت دارویی و پیش آگهی ارتباط دارند ازاین رو، RNA غیرکد کننده می تواند به عنوان ابزارهای تشخیصی و پیش آگهی در سرطان های پوست استفاده شود.
کلید واژگان: RNA بلند غیرکدکننده، سرطان پوست غیرملانومی، BCC، SCCDysregulation of long non-coding RNA may lead to various diseases including cancer. Recently, many lincRNAs have been discovered for their important roles in melanoma, cutaneous squamous cell carcinoma (SCC), and basal cell carcinoma (BCC). These long non-coding RNAs are involved in skin cancer cell proliferation, angiogenesis, invasion, and metastasis. Some long non-coding RNAs are upregulated in Non-melanoma Skin Cancer (NMSC), including PICSAR, PRECSIT, LINC01048, MALAT1, LINC00319, AK144841 in SCC and H19, CASC15, SPRY4-IT in BCC. In contrast, some long non-coding RNAs are down-regulated in SCC, including TINCR, SMRT-2, and LINC00520. Many non-coding RNAs are specifically expressed in certain tissues or cells, and others are associated with tumor staging, drug resistance, and prognosis. Hence, non-coding RNAs can be used as diagnostic and prognostic tools in skin cancers.
Keywords: Non-Coding Rnas, Non-Melanoma Skin Cancer, Bcc, Scc -
Radiotherapy (RT) has been commonly applied to treat advanced local cancers. In radiation therapy, high doses of radiation are utilized to trigger cell death. Radiation often leads to DNA double-strand breakages (DSB), which causes the activation of downstream genes including those for non-coding RNAs (ncRNA) such as long non-coding and RNAsmicro RNAs. The consequence of RT significantly relies on the radiosensitivity of cancer cells, which is affected by multiple factors, including some proteins and cellular processes. Activation of these genes can cause cell cytotoxicity and indirectly damages the cells. Recent studies have shown that non-coding RNAs can play as radiosensitivity or radioinhibitory regulators in cancers by mechanisms such as cell cycle arrest or affecting the DNA damage repair systems. ncRNAs are also known to function as tumor suppressor genes or oncogenes in colorectal cancer and therefore are considered potential diagnostic biomarkers in disease detection. For example, the investigations have shown that miR-29a and miR-224 can be informative biomarkers for early detection or screening of CRC via a noninvasive method such as liquid biopsy. Here, we discuss ncRNAs involved in the radioresistance and radiosensitivity of CRC and highlight their predictive clinical value in response to RT. Accordingly, this review represents a principal guide in the context of three major types of ncRNAs with potential roles in the pathway of radiosensitivity and radioresistance, including miRNAs, lncRNAs, and circRNAs which can be considered a precious archivement in organizing additional studies and broadening views in this area. Our findings can also assist radiotherapists in predicting CRC patients’ response and, therefore, prognosis to radiation therapy, although, to achieve our goals in the clinic, we certainly need further studies.
Keywords: Colorectal cancer, Non-coding RNAs, Radioresistance, Radiosensitivity Radiotherapy -
The pathophysiology and molecular pathways of breast cancer (BC) are still unclear, but it appears that BC is caused by the interaction between genetic susceptibility and environmental factors. Epidemiology studies have shown the increase risk of BC through polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) exposure. Environmental carcinogens induce disease pathways by altering the expression of specific genes that may be a consequence of epigenetic modifications. In order to understand the effects of PAHs in the BC risk, the epigenetic pathway may consider as an important key and likely play a role in BC initiation. Novel epigenetic biomarkers and treatments hold promise in the approch of personalized medicine. Here, we focus to review the epigenetic factors in relation to polycyclic aromatic hydrocarbons exposure that may influence BC risk.
Keywords: Breast cancer, DNA methylation, Non-coding RNAs, Personalized Medicine -
مقدمه
شواهد زیادی آشکار ساخته اند که RNAهای حلقوی، که RNAهای غیر کد کننده تک رشته ای هستند که دو انتهای آنها با پیوند کووالان به هم متصل می گردد، نقش های مهمی در شروع و پیشرفت سرطان پستان از طریق مکانیسم های مختلف ایفا می کنند. هدف این مطالعه ارزیابی بیان hsa_circ_0003098 و نقش بالقوه آن و هم چنین ارزیابی شبکه ی circRNA/miRNA/mRNA در سرطان پستان است.
روش کارReal-time PCR برای ارزیابی بیان hsa_circ_0003098 در تومورهای پستانی در مقایسه با بافت نرمال مجاور استفاده گردید. ارتباط بیان با ویژگی های دموگرافیک و کلینیکوپاتولوژی مختلف در بیماران مبتلا به سرطان پستان، با آنالیزهای آماری ارزیابی شد. در نهایت، با استفاده از دیتا بیس ها و نرم افزارهای مختلف و بکارگیری روش های بیوانفورماتیک، مسیر بالقوه ی circRNA/miRNA/mRNA آنالیز گردید.
یافته هانتایج ما آشکار ساختند که بیان hsa_circ_0003098 به طور مشخصی در تومورهای پستانی در مقایسه با بافت های نرمال مجاور افزایش می یابد. به علاوه، افزایش بیان hsa_circ_0003098 با متاستاز به غدد لنفاوی و استفاده از رنگ مو نیز مرتبط است. در مرحله ی بعد، مشاهده شد که این RNAی حلقوی می تواند بیان mRNAها و miRNAهای کلیدی را در شبکه ی رقابتی درون زا (ceRNA) تنظیم کند.
نتیجه گیریپیشنهاد می شود که hsa_circ_0003098 که به طور مشخص در تومورهای پستانی افزایش بیان می یابد و با متاستاز به غدد لنفاوی مرتبط است، می تواند نقش های کلیدی در فیزیوپاتولوژی سرطان پستان از طریق به دام انداختن miRNAهای درگیر در شبکهhsa_circ_0003098/miRNAs/mRNAs ایفا کند.
کلید واژگان: سرطان پستان، hsa، circ، 0003098، RNA های غیرکدکنندهBackground and ObjectivesA growing amount of evidence has revealed that circular RNAs (circRNAs), covalently closed single-stranded non-coding RNAs (ncRNAs), play significant roles in initiation and progression of breast cancer (BC) through different mechanisms. This study aims to investigate the hsa_circ_0003098 expression and its potential roles in BC, as well as the circRNA/miRNA/mRNA crosstalk in these contexts.
Materials and MethodsReal-time PCR (RT-PCR) was used to assess the expression of hsa_circ_0003098 in the breast tumors compared with adjacent normal tissues. Its association with different demographic and clinicopathological characteristics of BC patients was assessed by statistical analysis. Finally, we used bioinformatic approaches to uncover the potential circRNA/miRNA/mRNA axes using some databases and software.
ResultsOur results revealed that hsa_circ_0003098 expression is significantly upregulated in BC tumors compared with the adjacent normal tissues. Moreover, hsa_circ_0003098 over-expression is significantly associated with lymph node metastasis and hair dye use. Next, we found that this circRNA can regulate key mRNAs and miRNAs in the ceRNA network.
conclusionIt is suggested that hsa_circ_0006960, which is significantly up-expressed in breast tumors and associated with lymph node metastasis, could play key roles in the physiopathology of breast cancer through sponging off the miRNAs involved in hsa_circ_0003098/miRNAs/mRNAs network.
Keywords: Breast cancer, non-coding RNAs, hsa, circ, 0003098 -
مقدمه
lncRNAها و miRNAها دسته ای از RNAهای غیرکدکننده هستند که نقش و عملکردهای مهمی در تنظیم بیان ژن ها و فرایندهای اصلی بیولوژیکی ازجمله تکثیر سلولی، آپوپتوز و تمایز دارند. lncRNAها می توانند به طور بالقوه روی miRNAها، در جهت همسو و یا معکوس بر فعالیتشان تاثیر بگذارند تا از این طریق، نقش تنظیم کنندگی آن ها را تعدیل کنند. در این مطالعه، شبکه های ژنی mRNA-miRNA-lncRNA با استفاده از برنامه های آنلاین برای سه مارکر مسیر اکتودرمی (BMP4,NOG,FGF8) در سلول های بنیادی جنینی موشی ترسیم شد.
مواد و روش هااین مطالعه از نوع تیوریکال بیوانفورماتیکی است و micRNAهای هدف ژن های BMP4، NOG و FGF8 توسط پایگاه های داده ای MirWalk و TARGETSCAN استخراج و بررسی گردید تا درنهایت، بتوان miRNAهای مشترک این 3 ژن را تهیه کرد؛ سپس از پایگاه داده ای DIANA-Tools، lncRNAهای هدف برای miRNAهای مشترک به دست آمد.
یافته هاژن های mmu-miR-92a-2-5p، mmu-miR-129b-5p، mmu-miR-130b-5p، mmu-miR-692، mmu-miR-7009-3P، mmu-miR-7116-3p و mmu-miR-7689-3p ممکن است بر فعالیت lncRNAهای Kcnq1ot1، Gm26812، Gm4117، Gm11837.4930423MO2Rik، Malat1، Gm12594، Gm3414.5830444B04Rik، Gm2464 و NEAT1 اثر بگذارند.
بحث و نتیجه گیریبا توجه به ارتباط متقابل lncRNA، miRNA و mRNA، مطالعه ما یک نقش جدید از lncRNAها را برای تحقیقات آینده و مطالعات تجربی درباره مسیر تمایز اکتودرمی و سازوکار های مولکولی فراهم می کند.
کلید واژگان: بیوانفورماتیک، سامانه بیولوژی، BMP4، FGF8 اکتودرم، RNAهای غیرکدکنندهIntroductionLong non-coding RNAs (lncRNAs) and miRNAs belong to a class of non-coding RNAs (ncRNAs) that play important roles and functions in the regulation of the expression of genes in main biological processes, such as cell proliferation, apoptosis, and differentiation. LncRNAs can potentially affect miRNAs in the forms of cis/trans to modulate their regulatory role. In this study, mRNA, miRNA, and lncRNA gene networks were predicted by web-based programs for three ectodermal pathway markers (BMP4, NOG, FGF8) in the mouse embryonic stem cells.
Material & MethodsIn this theoretical bioinformatics study, the miRNAs of the target genes (BMP4, NOG, and FGF8) were extracted and examined by MirWalk and TARGETSCAN databases to finally obtain the common miRNAs of these three genes. Following that, the target lncRNAs for common miRNAs were then extracted from the DIANA-Tool database.
FindingsMiRs mmu-miR-92a-2-5p, mmu-miR-129b-5p, mmu-miR-130b-5p, mmu-miR-692, mmu-miR-7009-3P, mmu-miR-7116-3p, and mmu-miR-7689-3p may affect the function of lncRNAs, including Kcnq1ot1, Gm26812, Gm4117, Gm11837, 4930423MO2Rik, Malat1, Gm12594, Gm3414, 5830444B04Rik, Gm2464, and NEAT1.
Discussion & ConclusionDue to the mutual relationships among lncRNA, miRNA, and mRNA, our results provided a novel perspective on lncRNAs for future research and experimental studies on ectodermal differentiation pathways and molecular mechanisms.
Keywords: Bioinformatics, Biological system, BM4, Ectoderm, FGF8, Non-coding RNAs -
The liver plays a principal role in the human body as a metabolic and detoxifying unit. Liver diseases are the world’s major health problems and affect millions of people worldwide. Early detection of liver diseases is certainly effective in timely treatment and prevention of their progression .Liver injury is associated with significant alterations in immune responses and pattern changes in various tissue-related gene expressions and cytokine production. Increasing or decreasing the specific spectrum of non-coding RNAs in different phases of liver disease can be a criterion for diagnosis. Novel diagnostic biomarkers are needed for liver diseases. Currently, micro-RNAs (miRNAs) are known to play important roles in the diagnosis of liver diseases. Circulating biomarkers such as miRNA-assisted diagnosis can conceivably be helpful for the early treatment of liver diseases. In this review, we look at miRNAs and their potential applications in liver diseases as diagnostic biomarkers were investigated.
Keywords: Non-coding RNAs, microRNAs, Circulating biomarkers, Liver diseases, Viral hepatitis, Chronic disease -
مجله غدد درون ریز و متابولیسم ایران، سال بیست و سوم شماره 1 (پیاپی 115، فروردین و اردیبهشت 1400)، صص 45 -59
مقدمه چاقی با تجمع بیش از حد بافت چربی سفید زیرجلدی و احشایی و هم چنین عدم تعادل بین انرژی دریافتی و مصرفی حاصل می شود. از آنجا که شیوع چاقی در سراسر جهان رو به افزایش است، روش های پیشگیری اهمیت ویژه ای یافته اند. در راهبردهای ضد چاقی جدید، علاوه بر محدود کردن دریافت انرژی و افزایش مصرف آن؛ هدررفت انرژی به شکل گرما یا ترموژنز مورد توجه می باشد. از آنجا که ترموژنز عمدتا در بافت چربی قهوه ای (BAT) رخ می دهد، شناسایی هرچه بیشتر بافت چربی قهوه ای فرصت را برای طراحی مداخله دارویی علیه چاقی، از طریق افزایش مصرف انرژی و گرمازایی، ایجاد می کند. شناخت مسیرهای سلولی مولکولی و عوامل تنظیمی، از جمله RNA های غیرکدکننده ی درگیر در فرایند ترموژنز در بافت چربی قهوه ای، راه کار کلیدی برای کاربردهای درمانی علیه چاقی و بیماری های مرتبط با چاقی محسوب می شود. RNA های غیرکدکننده از جمله miRNA ها و lncRNA ها تنظیم کننده های مهم برای فرایندهای زیست شناختی هستند. miRNA ها یک گروه از RNA های کوچک غیرکدکننده هستند که در تنظیم بیان ژن نقش کلیدی ایفا می کنند. مطالعات اخیر نشان داده اند که RNA های غیرکدکننده ی اختصاصی BAT در تنظیم عملکرد آدیپوژنز قهوه ای، قهوه ای شدن بافت چربی سفید (مثل آدیپوژنز بژ) و ترموژنز قهوه ای نقش کلیدی دارند. در این مطالعه به بررسی miRNA ها و lncRNA های مرتبط با ژن های درگیر در آدیپوژنز قهوه ای و ترموژنز پرداخته شده است. این دسته از miRNA و lncRNA ها ممکن است در آینده به عنوان نشان گرهای زیستی و اهداف درمانی برای پیشگیری و درمان چاقی و بیماری های مرتبط با چاقی مورد استفاده قرار گیرند.
کلید واژگان: RNAهای غیرکدکننده، miRNA، lncRNA، بافت چربی قهوهای، ترموژنزObesity is caused by excessive accumulation of subcutaneous and visceral white adipose tissue and an imbalance between energy intake and consumption. Because the prevalence of obesity is increasing worldwide, prevention methods have become particularly important. In new anti-obesity strategies, in addition to limiting energy intake and increasing its consumption, energy dissipation in the form of heat or thermogenesis is considered. Because thermogenesis occurs primarily in brown adipose tissue (BAT), identifying BAT provides an opportunity to design an anti-obesity drug intervention by increasing energy expenditure and thermogenesis. Understanding the molecular and cellular pathways and regulatory factors, including non-coding RNAs involved in the thermogenesis process in BAT, is a crucial strategy for therapeutic applications against obesity and obesity-related diseases. Non-coding RNAs, including miRNAs and lncRNAs, are essential regulators in biological processes. Besides, miRNAs are a group of small non-coding RNAs with vital regulatory roles in regulating gene expression. Recent studies have also shown that BAT-specific non-coding RNAs play a key role in regulating the function of brown adipogenesis, browning of white adipose tissue (such as beige adipogenesis), and brown thermogenesis. In this study, miRNAs and lncRNAs related to genes involved in brown adipose tissue and thermogenesis were investigated. These miRNAs and lncRNAs may be used in the future as biomarkers and therapeutic targets for the prevention and treatment of obesity and obesity-related diseases.
Keywords: Non-coding RNAs, miRNA, lncRNA, Brown adipose tissue, Thermogenesis -
مقدمه و هدف
سرطان ریه، دومین سرطان شایع در جهان است. رده سلولی COR-L105 به عنوان یکی از معروف ترین رده های سلولی سرطان ریه در تحقیقات مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. RNA های غیر کدکننده بلند (lncRNAs)، دسته ای از فاکتورهای مهم سلولی هستند که در فرآیندهایی نظیر رشد، تمایز، تکثیر، رونویسی، ترجمه و غیره نقش اساسی ایفا می کنند. نوعی lncRNA به نام LINC00511، یک تنظیم کننده رونویسی است و افزایش بیان آن در سرطان های مختلف گزارش شده است. هدف از این تحقیق حذف ژن LINC00511 با استفاده از تکنیک پیشرفته CRISPR/Cas9 در سلول های COR-L105 و بررسی اثرات آن بر پیشرفت سرطان و آپوپتوز است.
روش کاردر این تحقیق تجربی، دو نوع sgRNA برای ژن LINC00511 طراحی و در دو وکتور کریسپری به صورت جداگانه کلون شدند. با استفاده از لیپوفکتامین، دو وکتور حامل sgRNA ها به سلول های COR-L105 منتقل شدند. پس از تایید حذف ژن LINC00511 از سلول های هدف، میزان تغییرات در تکثیر سلولی و آپوپتوز با روش های MTT و فلوسیتومتری سنجیده شد. علاوه بر آن، بیان ژن های مرتبط با آپوپتوز و تومورزایی به روش real time PCR مورد بررسی قرار گرفت.
یافته هاحذف ژن LINC00511 در اثر کریسپر، از ژنوم رده سلولی COR-L105 انجام شد. بیان ژن های BCL2، survivin، EZH2، c-MYC و MAX در سلول های تحت تیمار (ویرایش شده) نسبت به سلول های گروه کنترل به صورت معنی داری کاهش یافت (0/05>p). افزایش بیان ژن های p21 و p57 نیز در سلول های ویرایش شده دیده شد (0/05>p). کاهش تکثیر سلولی و افزایش میزان آپوپتوز در سلول های دست ورزی شده مشاهده شد.
نتیجه گیریتخریب ژن LINC00511 در سلول های رده سرطان ریه سبب بروز آپوپتوز و کاهش تکثیر سلولی گردید. بنابراین به نظر می رسد، جلوگیری از بیان ژن LINC00511 در سلول های سرطانی، سبب کنترل تکثیر آنها می شود.
کلید واژگان: کریسپر، سرطان ریه، RNA غیر کدکننده، آپوپتوزIntroductionLung cancer is the second most common cancer in the world. The COR-L105 cell line is used as one of the most popular lung cancer cell lines in various studies. Long non-coding RNAs (lncRNAs) are a group of important cellular factors that play a key role in many processes such as growth, differentiation, replication, transcription, translation. LncRNA LINC00511 is a transcriptional regulator and has been reported to increase its expression in various cancers. The aim of this study was to knockout the LINC00511 gene using a CRISPR/Cas9 in COR-L105 cells and to investigate its effects on cancer progression and apoptosis.
MethodsIn this experimental study, two sgRNAs were designed for LINC00511 gene and cloned into two CRISPR vectors, separately. Two sgRNAs vectors were transferred to COR-L105 cells using lipofectamine. After confirmation of LINC00511 gene knockout from target cells, changes in cell proliferation and apoptosis were assayed by MTT and flow cytometry. Furthermore, the expression of genes associated with apoptosis and tumorigenesis was examined by real-time PCR.
ResultsLINC00511 gene knockout from COR-L105 cell line was performed. The expression of BCL2, survivin, EZH2, c-MYC, and MAX genes showed a meaningful decrease related to the expression in treated cells (edited) compared to the control cells (p˂0.05). Increased expression of p21 and p57 genes was also seen in the edited cells (p˂0.05). Decreased cell proliferation and increased apoptosis were observed in manipulated cells.
ConclusionKnocking of LINC00511 gene in lung cancer cell line caused apoptosis and decreased cell proliferation. Therefore, inhibiting the expression of the LINC00511 gene in cancer cells leads to the control their proliferation.
Keywords: CRISPR-Cas9, Lung cancer, Non-coding RNAs, Apoptosis -
Background
The association between the human chromosomal 8q24 region and cancer development remains dim. The proto-oncogene MYC is known as the most prominent target of this chromosomal region. However, numerous cancer-associated genetic alterations in the region extend beyond the MYC locus. Accordingly, it is likely that the MYC oncogene is not the only target of these carcinogenesis-related alterations.
ObjectivesIn the present study, the expression of MYC and the correlation between MYC and two non-coding RNAs, namely PVT1 (circular and linear forms) and CASC11, which are residents of the 8q24 region in the MYC neighborhood, were investigated in chronic myeloid leukemia (CML).
MethodsReal-time polymerase chain reaction (PCR) was used to assess BCR-ABL transcripts and categorize positive and negative (normal) samples for CML. Afterward, real-time PCR was exploited to evaluate the expression of different genes, including MYC, linear PVT1, circular PVT (CircPVT1), CASC11, and ACTB in CML and normal samples.
ResultsWe found that the expression of linear PVT1 is significantly increased in CML compared with normal samples. However, CircPVT1, CASC11, and MYC did not show significantly altered expression between CML and normal groups. The experimental and in silico analyses of the correlation coefficients of gene expressions suggested changes in the correlations between the gene expressions in CML compared with normal samples. We also assessed the miR-trapping potential of PVT1 and CASC11 and the possible effects of these interactions on signaling pathways. Our findings indicated that these lncRNAs could have a possible regulatory link with critical pathways associated with leukemogenesis.
ConclusionsOur results indicate that non-coding genes surrounding MYC within the 8q24 region might have regulatory roles in CML carcinogenesis.
Keywords: CML, 8q24, MYC, Non-coding RNAs -
Objective(s)
MicroRNAs (miRNAs) are a subfamily of small noncoding RNAs that play a variety of roles in regulating gene expression in nearly all organisms. They affect different biological pathways by post-transcriptionally regulating mRNAs. Aside from miRNAs’ role in maintaining cellular homeostasis, their perturbation is related to several pathologic states and diseases. Cardiovascular disorders are considered some of the most mortal multifactorial diseases that are caused by the deregulation of network of genes and effects of environmental factors. In this review, we discuss the role of miRNAs in cardiac homeostasis and malfunctions.
Materials and MethodsWe reviewed published research on association and role of miRNAs in cardiac development and diseases and investigated the possible links between regulatory miRNAs and different cardiac disorders.
ResultsResearch shows that manipulating miRNAs expression affects the integrity and functionality of the cardiovascular system. Moreover, deregulation of miRNAs, is observed in many cardiac diseases. These findings intensify the pivotal role of miRNAs in the development and specific pathological disorders of the cardiovascular system.
ConclusionIn this review, we summarized the latest findings on the involvement of miRNAs in cardiac development, and continued by their role in congenital heart diseases and rheumatic heart disease, which are some of the leading causes of infant death and cardiovascular morbidity and mortality. Considering the significance of miRNAs in cardiac homeostasis and malfunctions, they are considered as promising therapeutic targets in cardiovascular diseases.
Keywords: Cardiac development, Cardiovascular diseases, microRNAs, Non-coding RNAs, RNA-based therapy
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.