Study of miRNA – mRNA interactions related with cancer

Abstract

Τα microRNA είναι μικρά μη κωδικοποιά μόρια RNA τα οποία προσδένονταιστην 3’ αμετάφραστη περιοχή (3’UTR) του mRNA στόχου και οδηγούν σεκαταστολή της μετάφρασης ή/και την αποικοδόμηση του. Έχουν συνδεθεί μεδιάφορα είδη καρκίνου, μέσω της εμφάνισής τους σε γενωμικές περιοχές πουσχετίζονται με καρκίνο (CAGR/FRA), επειδή στοχεύουν γονίδια που εμπλέκονταισε καρκίνο ή επειδή η έκφραση τους εμφανίζεται διαφοροποιημένη σεκαρκινικούς ιστούς. Το εργαστήριο της Δρ. Ποϊράζη ανακάλυψε πρόσφατατέσσερα καινούργια πρόδρομα microRNA σε CAGR, χωρίς ωστόσο να είναιγνωστά τα ώριμα μόρια και η ακριβής σχέση τους με τον καρκίνο. Στόχοι τηπαρούσας διατριβής είναι: Η δημιουργία ενός υπολογιστικού εργαλείου για την πρόβλεψη τωνώριμων μορίων των miRNA, (περιγράφεται στο κεφάλαιο ΙΙ και ΙΙΙ). Η πειραματική εύρεση των ώριμων μορίων που παράγονται από τέσσεραπρόδρομα miRNAs, (περιγράφεται στο κεφάλαιο IV). Η υπολογιστική πρόβλεψη και πειραματική επιβεβαίωσηαλληλεπιδράσεων μεταξύ των ώριμων μορίων και γονιδίων που έχουνσυσχετιστεί με τον καρκίνο. (περιγράφεται στο κεφάλαιο IV).

MicroRNAs belong to the large family of small non coding RNAs. They regulateprotein synthesis by binding to their mRNA targets causing mRNA degradationor translational repression. A large number of miRNAs have been associated withcancer because they are often found to be located within cancer associatedgenomic region (CAGRs/FRA) to target cancer-related genes, and to bedifferentially expressed in tumor compared to normal tissues. Previous work inthe Computational Biology lab had identified four new putative miRNA genesthat were located within CAGR. However their mature molecules and theirassociation with cancer phenotypes were unknown. My thesis focuses onresolving these two issues, using a combination of theoretical and experimentaltechniques. The specific aims of this work are: The development of a mature miRNA prediction algorithm(Chapter II, III) The identification of the mature miRNA molecules of the newly identifiedmiRNA genes via a combination of computational and experimentalmethods (Chapter IV) The utilization of a target prediction algorithm to predict andexperimentally verify interactions between the mature molecules andcancer-related genes Chapter IV).