Ústav molekulární genetiky AV ČR, v. v. i.
Vědci z Ústavu molekulární genetiky AV ČR, v. v. i., (IMG) přispěli k objasnění toho, jak nově objevené mutace v genech malých jaderných RNA způsobují onemocnění retinitis pigmentosa. Studie publikovaná v prestižním časopise Nature Genetics uvádí, že tyto mutace „brzdí“ proces zpracování RNA, což je nezbytné pro správné přečtení informace uložená v naší DNA.
Retinitis pigmentosa je dědičné onemocnění, které velmi specificky postihuje fotoreceptory v sítnici oka. Tyto buňky postupně odumírají, takže pacient může až oslepnout. Mutací, které onemocnění způsobují, je celá řada, často se vyskytují v genech, jež kódují proteiny úzce související s vizuálním vnímáním. Překvapivé a zároveň záhadné je, že s degenerací oka jsou spojeny také proteiny důležité pro úpravy RNA, které se odehrávají v každé naší buňce a bez jejichž správné funkce buňky umírají.
Nově objevené mutace, jež onemocnění retinitis pigmentosa vyvolávají, jsou přítomny v genech pro malé jaderné RNA. Malé jaderné RNA nekódují žádný protein, ale mají nezastupitelnou úlohu při úpravách RNA, podobných zkracování řetízku. Přeštípnete ho na dvou místech, znovu spojíte a co přebývá, vyhodíte. Malé jaderné RNA zajišťují, aby se RNA přestřihla ve správném místě a oba volné konce byly zase spojeny.
V našich buňkách ale tento úkon neprovádějí malé jaderné RNA samy, spolupracují s řadou proteinů, s nimiž tvoří velký komplex, který David Staněk, vedoucí Laboratoře biologie RNA v IMG popisuje jako „velké molekulární nůžky a jehlu s nití v jednom“. Pomyslná „molekulární švadlenka“ precizně stříhá a sešívá RNA před tím, než je použita pro výrobu proteinů.
Vědci z Laboratoře biologie RNA v IMG zkoumali, jak mutace ovlivňují funkci malých jaderných RNA. Prokázali, že zpomalují skládání molekulárních nůžek. Úprava RNA je pak méně efektivní a fotoreceptory zatím z neznámých důvodů nedokážou nízkou efektivitu tolerovat.
Mutace byly objeveny během spolupráce týmů švýcarských a holandských vědců spolu s desítkami evropských oftalmologů, včetně týmu Petry Liškové z Kliniky pediatrie a dědičných poruch metabolismu a Oční kliniky 1. lékařské fakulty UK a VFN v Praze. Na novém objevu je překvapující, že se mutace nacházejí v genech, které nekódují žádný protein. Právě tato skutečnost je zřejmě důvodem, proč zatím zůstávaly nepovšimnuty. Nový objev dokazuje, že patogenní mutace se nemusejí vždy nacházet jen v genech, které kódují proteiny, což výrazně rozšiřuje prostor, v němž genetici mohou hledat patogenní varianty. V případě retinitis pigmentosa se odhaduje, že tyto mutace nesou až tři procenta zatím nediagnostikovaných pacientů.
Studie dokládá, že i geny, které samy nevytvářejí žádné proteiny, mohou mít zásadní vliv na vznik vzácných dědičných onemocnění – a těm byla dosud věnována jen malá pozornost.
Quinodoz M, Rodenburg K, Cvackova Z, Kaminska K, de Bruijn SE, Iglesias-Romero AB, Boonen EGM, Ullah M, Zomer N, Folcher M, Bijon J, Holtes LK, Tsang SH, Corradi Z, Freund KB, Shliaga S, Panneman DM, Hitti-Malin RJ, Ali M, AlTalbishi A, Andréasson S, Ansari G, Arno G, Astuti GDN, Ayuso C, Ayyagari R, Banfi S, Banin E, Barakat TS, Barboni MTS, Bauwens M, Ben-Yosef T, Bernard V, Birch DG, Biswas P, Blanco-Kelly F, Bocquet B, Boon CJF, Branham K, Bremond-Gignac D, Britten-Jones AC, Bujakowska KM, Burin des Roziers C, Cadena EL, Calzetti G, Cancellieri F, Cattaneo L, Chadderton N, Charbel Issa P, Coutinho-Santos L, Daiger SP, De Baere E, De Bruyne M, de la Cerda B, De Roach JN, De Zaeytijd J, Derks R, Dhaenens CM, Dudakova L, Duncan JL, Farrar GJ, Feltgen N, Fenner BJ, Fernández-Caballero L, Ferraz Sallum JM, Gana S, Garanto A, Gardner JC, Gilissen C, Gonzàlez-Duarte R, Goto K, Griffiths-Jones S, Haack TB, Haer-Wigman L, Hardcastle AJ, Hayashi T, Héon E, Hoefsloot LH, Hoischen A, Holtan JP, Hoyng CB, Ibanez MBB, Inglehearn CF, Iwata T, Jensson BO, Jones K, Kalatzis V, Kamakari S, Karali M, Kellner U, Klaver CCW, Knézy K, Koenekoop RK, Kohl S, Kominami T, Kühlewein L, Lamey TM, Leibu R, Leroy BP, Liskova P, Lopez I, López-Rodríguez VRJ, Mahieu Q, Mahroo OA, Manes G, Mansard L, Martín-Gutiérrez MP, Martins N, Mauring L, McKibbin M, McLaren TL, Meunier I, Michaelides M, Millán JM, Mizobuchi K, Mukherjee R, Nagy ZZ, Neveling K, Ołdak M, Oorsprong M, Pan Y, Papachristou A, Percesepe A, Pfau M, Pierce EA, Place E, Ramesar R, Ramond F, Rasquin FA, Rice GI, Roberts L, Rodríguez-Hidalgo M, Ruiz-Ederra J, Sabir AH, Sajiki AF, Sánchez-Barbero AI, Sarma AS, Sangermano R, Santos CM, Scarpato M, Scholl HPN, Sharon D, Signorini SG, Simonelli F, Sousa AB, Stefaniotou M, Stefansson K, Stingl K, Suga A, Sulem P, Sullivan LS, Szabó V, Szaflik JP, Taurina G, Thiadens AAHJ, Toomes C, Tran VH, Tsilimbaris MK, Tsoka P, Vaclavik V, Vajter M, Valeina S, Valente EM, Valentine C, Valero R, Valleix S, van Aerschot J, van den Born LI, Van Heetvelde M, Verhoeven VJM, Vincent AL, Webster AR, Whelan L, Wissinger B, Yioti GG, Yoshitake K, Zenteno JC, Zeuli R, Zuleger T, Landau C, Jacob AI, Lin S, Cremers FPM, Lee W, Ellingford JM, Stanek D, Roosing S, Rivolta C: De novo and inherited dominant variants in U4 and U6 snRNA genes cause retinitis pigmentosa. Nat Genet 2026 58(1):169-179. [pubmed] [doi]
