Methylace virových RNA

Abstract

Viry svým působením zasáhly vývoj všech organizmů. Mají jednoduchou vnitřní organizaci a obsahují menší množství, většinou dobře popsaných RNA. V případě (+)ssRNA virů slouží genomová RNA rovněž jako mRNA. Díky tomu se viry jeví jako ideální modelový systém pro získání informací o nových RNA modifikacích a zároveň k pochopení funkce modifikací již popsaných. V této práci byl jako modelový systém použit zástupce retrovirů, virus lidské imunitní nedostatečnosti typ 1 (HIV-1). V další studii byli testováni čtyři zástupci pikornavirů pro popis methylačního spektra. Pro získání informace o RNA methylacích byla použita kombinace dvou technik, kapalinové chromatografie s hmotnostní detekcí (LC-MS) a sekvenačních technik. Výsledky LC-MS analýzy odhalily velké množství 1-methyladenosinu (m1 A) v RNA izolované z HIV-1. Mapovací technika vytvořená pro m1 A pak potvrdila přítomnost methylace pouze v přibalených tRNA. Tento výsledek následně vedl k přepočítaní RNA složení virové partikule HIV-1. V případě pikornavirů odhalila LC-MS m1 A pouze u dvou hmyzích virů (virus pytlíčkovitého plodu, SBV a virus deformovaných křídel, DWV). Stejně tak byla potvrzena i přítomnost 5-methylcytidinu (m5 C). Následné sekvenační techniky (m1 A mapování a bisulfitové sekvenování) potvrdily přítomnost m1 A a m5 C pouze v tRNA....

Viruses are the major force that shapes the evolution of both pro- and eukaryotic organisms. They have a simple inner organization and contain only a few, usually well-described RNAs. In the case of +(ss)RNA viruses, their genomic RNA serves also as mRNA. This makes them a perfect model system for searching for new mRNA modifications as well as for understanding the role of already known modifications. In this work, Human Immunodeficiency Virus type 1 (HIV-1) from the Retroviridae family was used as a model system. In the following study, four representatives from the Picornaviridae family were tested for RNA methylation profile. To get the information, a combination of two techniques was developed, liquid chromatography- mass spectrometry (LC-MS) and sequencing techniques. Results of LC-MS reveal a surprisingly high amount of 1-methyladenosine (m1 A) in RNA isolated from HIV-1. Nevertheless, the m1 A mapping sequencing technique confirm m1 A position only in co-packed tRNA. This led to the recalculation of HIV-1 virion RNA composition. In the case of Picornaviridae, LC-MS revealed m1 A and 5-methylcytidine (m5 C) in two insect viruses (Sacbrood virus, SBV and Deformed wing virus, DWV). RNA seq techniques (m1 A mapping and bisulfite sequencing) confirmed the presence of m1 A and m5 C only in tRNA....