Длинные некодирующие РНК — регуляторы краснушной вирусной инфекции и противовирусного ответа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Вирус краснухи является РНК-содержащим вирусом, способным инфицировать клетки человека и вызывать инфекционное заболевание. Заражение беременных женщин вирусом краснухи может привести к выкидышу или синдрому врожденной краснухи (СВК) — набору долговременных врожденных дефектов, включая неполное развитие органов плода и умственную отсталость. Специфического лечения краснухи и СВК не существует. В настоящее время активно изучается регуляция противовирусного иммунного ответа и вирусной репродукции длинными некодирующими РНК. В данном исследовании проведена оценка изменения экспрессионного профиля длинных некодирующих РНК в эпителиальных клетках А549, инфицированных вирусом краснухи, методом РНК-секвенирования. Материалы и методы. Клетки А549 заражали диким вариантом лабораторного штамма С-77 вируса краснухи со множественностью инфекции 1,0 инфекционных единиц на клетку и инкубировали в течение 72 ч. Титры вируса определяли методом предельных разведений по ЦПД в чувствительной культуре клеток RK-13. Через 48 ч после заражения лизировали клеточный монослой, выделяли РНК и готовили библиотеки для секвенирования. Секвенирование проводили на платформе NextSeq500 (Illumina, США) в режиме парного чтения. Валидацию полученных данных РНК-секвенирования проводили с помощью количественной ПЦР в режиме реального времени. Результаты. Репликация вируса краснухи влияет на продукцию некоторых длинных некодирующих РНК, изменяя их экспрессионный профиль. Так, при заражении эпителиальных клеток A549 вирусом краснухи было отмечено достоверное повышение экспрессии таких длинных некодирующих РНК, как GAS5, NEAT1, LUCAT1, MIR210HG, MEG3, EPB41L4A-AS1, ZFAS1, а также SNHG 1, 7, 12, 29, 32. Наиболее значимо экспрессия снижалась DANCR, IGFL2-AS1, MIR1915HG, а также SNHG14. Gene ontology (GO)-анализ показал, что длинные некодирующие РНК на разных уровнях вовлечены в механизмы иммунного ответа, в частности, процессинга РНК и метаболизма нуклеиновых кислот, следовательно, up- и down-регуляция данных молекул приводит к модуляции противовирусного иммунного ответа человека в ответ на заражением вирусом краснухи. Выводы. Таким образом, впервые показана регуляция продукции длинных некодирующих РНК вирусом краснухи. Дифференциально экспрессированные длинные некодирующие РНК могут быть использованы в качестве прогностических и диагностических биомаркеров вирусных заболеваний.

Об авторах

М. К. Гулимов

ФГБНУ Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова

Автор, ответственный за переписку.
Email: yulia.ammour@yahoo.fr

аспирант

Россия, 115088, Москва, 1-я Дубровская ул., 15

Н. О. Калюжная

ФГБНУ Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова

Email: yulia.ammour@yahoo.fr

аспирант

Россия, 115088, Москва, 1-я Дубровская ул., 15

Юлия Игоревна Аммур

ФГБНУ Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова

Email: yulia.ammour@yahoo.fr

кандидат биологических наук, зав. лабораторией экспериментальной иммунологии

Россия, 115088, Москва, 1-я Дубровская ул., 15

В. В. Зверев

ФГБНУ Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова

Email: yulia.ammour@yahoo.fr

академик РАН, доктор биологических наук, профессор, научный руководитель

Россия, 115088, Москва, 1-я Дубровская ул., 15

О. А. Свитич

ФГБНУ Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова

Email: yulia.ammour@yahoo.fr

доктор медицинских наук, профессор РАН, член-корреспондент РАН, директор

Россия, 115088, Москва, 1-я Дубровская ул., 15

Список литературы

  1. Agarwal S., Vierbuchen T., Ghosh S., Chan J., Jiang Z., Kandasamy R.K., Ricci E., Fitzgerald K.A. The long non-coding RNA LUCAT1 is a negative feedback regulator of interferon responses in humans. Nat. Commun., 2020, vol. 11, no. 1: 6348. doi: 10.1038/s41467-020-20165-5
  2. Chen L., Chen L., Zuo L., Gao Z., Shi Y., Yuan P., Han S., Yin J., Peng B., He X., Liu W. Short Communication: Long Noncoding RNA GAS5 Inhibits HIV-1 Replication Through Interaction with miR-873. AIDS Res. Hum. Retroviruses, 2018, vol. 34, no. 6, pp. 544–549. doi: 10.10⁸9/AID.2017.0177
  3. Das P.K., Kielian M. Molecular and Structural Insights into the Life Cycle of Rubella Virus. J. Virol., 2021, vol. 95, no. 10: e02349-20. doi: 10.1128/JVI.02349-20
  4. Jia X., Zhang M., Wang H., Cheng C., Li Q., Li Y., Kong L., Lan X., Wang Y., Liang X., Yuan S., Wang Y., Xu A. ZNFX1 antisense RNA1 promotes antiviral innate immune responses via modulating ZNFX1 function. J. Med. Virol., 2023, vol. 95, no. 3: e28637. doi: 10.1002/jmv.28637
  5. Laha S., Saha C., Dutta S., Basu M., Chatterjee R., Ghosh S., Bhattacharyya N.P. In silico analysis of altered expression of long non-coding RNA in SARS-CoV-2 infected cells and their possible regulation by STAT1, STAT3 and interferon regulatory factors. Heliyon, 2021, vol. 7, no. 3: e06395. doi: 10.1016/j.heliyon.2021.e06395
  6. Ma H., Han P., Ye W., Chen H., Zheng X., Cheng L., Zhang L., Yu L., Wu X., Xu Z., Lei Y., Zhang F. The Long Noncoding RNA NEAT1 Exerts Antihantaviral Effects by Acting as Positive Feedback for RIG-I Signaling. J. Virol., 2017, vol. 91, no. 9: e02250-16. doi: 10.1128/JVI.02250-16
  7. Mahmoud R.H., Hefzy E.M., Shaker O.G., Ahmed T.I., Abdelghaffar N.K., Hassan E.A., Ibrahim A.A., Ali D.Y., Mohamed M.M., Abdelaleem O.O. GAS5 rs2067079 and miR-137 rs1625579 functional SNPs and risk of chronic hepatitis B virus infection among Egyptian patients. Sci. Rep., 2021, vol. 11, no. 1: 20014. doi: 10.1038/s41598-021-99345-2
  8. Meydan C., Madrer N., Soreq H. The Neat Dance of COVID-19: NEAT1, DANCR, and Co-Modulated Cholinergic RNAs Link to Inflammation. Front. Immunol., 2020, no. 11: 590870. doi: 10.3389/fimmu.2020.590870
  9. Nguyen L.N.T., Nguyen L.N., Zhao J., Schank M., Dang X., Cao D., Khanal S., Chand Thakuri B.K., Lu Z., Zhang J., Li Z., Morrison Z.D., Wu X.Y., El Gazzar M., Ning S., Wang L., Moorman J.P., Yao Z.Q. Long Non-coding RNA GAS5 Regulates T Cell Functions via miR21-Mediated Signaling in People Living With HIV. Front. Immunol., 2021, no. 12: 601298. doi: 10.3389/fimmu.2021.601298
  10. Qiu L., Wang T., Tang Q., Li G., Wu P., Chen K. Long Non-coding RNAs: Regulators of Viral Infection and the Interferon Antiviral Response. Front. Microbiol., 2018, no. 9: 1621. doi: 10.3389/fmicb.2018.01621
  11. Saini J., Thapa U., Bandyopadhyay B., Vrati S., Banerjee A. Knockdown of NEAT1 restricts dengue virus replication by augmenting interferon alpha-inducible protein 27 via the RIG-I pathway. J. Gen. Virol., 2023, vol. 10⁴, no. 1. doi: 10.1099/jgv.0.001823
  12. Talotta R., Bahrami S., Laska M.J. Sequence complementarity between human noncoding RNAs and SARS-CoV-2 genes: What are the implications for human health? Biochim. Biophys. Acta Mol. Basis Dis., 2022, vol. 1868, no. 2: 166291. doi: 10.1016/j.bbadis.2021.166291
  13. Tao X.W., Zeng L.K., Wang H.Z., Liu H.C. LncRNA MEG3 ameliorates respiratory syncytial virus infection by suppressing TLR4 signaling. Mol. Med. Rep., 2018, vol. 17, no. 3, pp. 4138–4144. doi: 10.3892/mmr.2017.8303
  14. Vierbuchen T., Agarwal S., Johnson J.L., Galia L., Lei X., Stein K., Olagnier D., Gaede K.I., Herzmann C., Holm C.K., Heine H., Pai A., O’Hara Hall A., Hoebe K., Fitzgerald K.A. The lncRNA LUCAT1 is elevated in inflammatory disease and restrains inflammation by regulating the splicing and stability of NR4A2. Proc. Natl Acad. Sci. USA, 2023, vol. 120, no. 1: e2213715120. doi: 10.1073/pnas.2213715120
  15. Wang P. The Opening of Pandora’s Box: An Emerging Role of Long Noncoding RNA in Viral Infections. Front. Immunol., 2019, no. 9: 3138. doi: 10.3389/fimmu.2018.03138

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рисунок 1. Кривая накопления вируса краснухи в супернатантах

Скачать (194KB)
3. Рисунок 2. Экспрессия наиболее значимых днРНК (IncRNA) в клетках, инфицированных вирусом краснухи (FDR < 0,005)


© Гулимов М.К., Калюжная Н.О., Аммур Ю.И., Зверев В.В., Свитич О.А., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».