Samodzielna Grupa Badawcza Funkcji Niekodujących Części Genomu ma na celu funkcjonalne scharakteryzowanie różnych niekodujących sekwencji genomu (miRNA, lncRNA, eRNA, wzmacniacze transkrypcji, promotory genu i miejsca wiązania czynników transkrypcyjnych) w podstawowych procesach komórkowych oraz w patogenezie nowotworów.
Realizowane projekty badawcze:
- „Funkcjonalna analiza regionu regulatorowego genu IGH w chłoniakach nieziarniczych z komórek B” w ramach programu FIRST-TEAM Fundacji na rzecz Nauki Polskiej współfinansowanego ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego (2019-2023).
Opis projektu: Cechą charakterystyczną chłoniaków nieziarniczych z komórek B są translokacje onkogenów (np. MYC, BCL2) z regionem regulatorowym genu kodującego łańcuch ciężki immunoglobuliny (IGH). Proliferacja wielu chłoniaków zależna jest od ekspresji powyższych onkogenów i ścieżek sygnałowych receptora komórek B (BCR), który ulega ekspresji z drugiego, funkcjonalnego allelu IGH. Elementy regulatorowe w genie IGH były badane w rozwoju prawidłowych komórek B, ale ich rola w komórkach nowotworowych nie została określona. Celem projektu jest identyfikacja i charakterystyka funkcjonalnych elementów w regionie regulatorowym IGH oraz enhancerowych RNA (eRNA) niezbędnych do wzrostu komórek chłoniaków B-komórkowych. W tym celu zostaną zastosowane nowoczesne metody, takie jak badanie przesiewowe CRISPR/Cas9, GRO-seq, immunoprecypitacja chromatyny. W rezultacie zidentyfikowane zostaną kluczowe regiony eRNA istotne dla wzrostu komórek chłoniaków B-komórkowych. Uzyskane wyniki pozwolą określić rolę elementów regulatorowych IGH w komórkach nowotworowych o mogą wskazać nowe cele terapeutyczne w chłoniakach B-komórkowych. Projekt będzie realizowany we współpracy z naukowcami z Holandii i USA.
Wysokość środków finansowych ogółem przyznanych na realizację projektu:
1 952 960,00 PLN
Projekt w 100% finansowany przez Program Operacyjny Inteligentny Rozwój 2014-2020
Publikacje:
Woźniak T, Sura W, Kazimierska M, Kasprzyk ME, Podralska M, Dzikiewicz-Krawczyk A. TransCRISPR-sgRNA design tool for CRISPR/Cas9 experiments targeting specific sequence motifs. Nucleic Acids Res. 2023 Jul 5;51(W1):W577-W586. doi: 10.1093/nar/gkad355. PMID: 37158253.
Kasprzyk ME, Łosiewski W, Podralska M, Kazimierska M, Sura W, Dzikiewicz-Krawczyk A. 7-[[(4-methyl-2-pyridinyl)amino](2-pyridinyl)methyl]-8-quinolinol (compound 30666) inhibits enhancer activity and reduces B-cell lymphoma growth – A question of specificity. Eur J Pharmacol. 2021 Nov 5;910:174505. doi: 10.1016/j.ejphar.2021.174505. PMID: 34534532.
Kasprzyk ME, Sura W, Dzikiewicz-Krawczyk A. Enhancing B-Cell Malignancies-On Repurposing Enhancer Activity towards Cancer. Cancers (Basel). 2021 Jun 29;13(13):3270. doi: 10.3390/cancers13133270. PMID: 34210001. - „Identyfikacja i funkcjonalna charakterystyka długich niekodujących RNA zaangażowanych w zależną od ATM odpowiedź na uszkodzenia DNA” w ramach programu OPUS NCN (2018-2023).
Opis projektu: Naprawa uszkodzeń DNA jest niezbędna dla utrzymania integralności genomu. W procesy komórkowej odpowiedzi na uszkodzenia DNA zaangażowanych jest wiele białek, wśród których kluczową i nadrzędną rolę pełni kinaza ATM (ataxia-telangiectasia mutated). Mutacje obu alleli genu ATM są przyczyną zespołu ataksji teleangiaktazji (AT), choroby neurodegeneracyjnej z postępująca ataksją móżdżkową i zwiększoną predyspozycją do nowotworów. Komórki z uszkodzonym genem ATM charakteryzują się niesprawną naprawą uszkodzeń DNA i wrażliwością na promieniowanie jonizujące. Pomimo dużej wiedzy na temat procesów naprawy DNA, szczegóły mechanizmów rozpoznawania i sygnalizowania uszkodzeń DNA wciąż nie są w pełni poznane. W niniejszym projekcie chcemy zweryfikować hipotezę, że długie niekodujące RNA zależne od ATM są ważnym czynnikiem zaangażowanym w proces rozpoznawania i naprawy uszkodzeń DNA. Zostały postawione trzy cele: identyfikacja lncRNA indukowanych przez napromieniowanie, identyfikacja lncRNA oddziałujących z ATM oraz funkcjonalna charakterystyka wybranych lncRNA w kontekście odpowiedzi na uszkodzenia DNA. Uzyskane wyniki przyczynią się do poszerzenia wiedzy w zakresie lncRNA zaangażowanych w proces rozpoznawania i naprawy uszkodzeń DNA, a co za tym idzie do lepszego zrozumienia mechanizmów odpowiedzi komórki na uszkodzenia DNA. Ponadto, wyniki badań funkcjonalnych uzyskane w projekcie mogą też wskazać lncRNA jako nowy czynnik modulujący wrażliwość komórek na radioterapię, co może stanowić wstęp do dalszych zastosowań aplikacyjnych.
Publikacje:
Paszkowska A, Kolenda T, Guglas K, Kozłowska-Masłoń J, Podralska M, Teresiak A, Bliźniak R, Dzikiewicz-Krawczyk A, Lamperska K. C10orf55, CASC2, and SFTA1P lncRNAs Are Potential Biomarkers to Assess Radiation Therapy Response in Head and Neck Cancers. J Pers Med. 2022 Oct 11;12(10):1696. doi: 10.3390/jpm12101696. PMID: 36294833.
Kasprzyk ME, Kazimierska M, Sura W, Dzikiewicz-Krawczyk A, Podralska M. Non-coding RNAs: Mechanisms of action. In: Navigating Non-coding RNA: From Biogenesis to Therapeutic Application, Elsevier 2023, pp. 89–138.
Podralska M, Ciesielska S, Kluiver J, van den Berg A, Dzikiewicz-Krawczyk A, Slezak-Prochazka I. Non-Coding RNAs in Cancer Radiosensitivity: MicroRNAs and lncRNAs as Regulators of Radiation-Induced Signaling Pathways. Cancers (Basel). 2020 Jun 23;12(6):1662. doi: 10.3390/cancers12061662. PMID: 32585857. - „Identyfikacja funkcjonalnych miejsc wiązania MYC oraz docelowych genów niezbędnych dla wzrostu komórek nowotworowych w oparciu o badanie przesiewowe CRISPR/Cas9” w ramach programu SONATA NCN (2017-2022).
Opis projektu: MYC jest proto-onkogenem o dobrze udokumentowanej kluczowej roli w patogenezie i progresji wielu nowotworów. Jako czynnik transkrypcyjny MYC wiąże się do tzw. sekwencji E-box w genomie i reguluje ekspresję sąsiadujących genów. Obecnie brak wszechstronnej analizy genów bezpośrednio regulowanych przez MYC o kluczowym znaczeniu dla różnych nowotworów. Celem projektu jest kompleksowa identyfikacja funkcjonalnych miejsc wiązania MYC i docelowych genów niezbędnych dla wzrostu komórek nowotworowych przy użyciu innowacyjnego wysokoprzepustowego badania przesiewowego CRISPR/Cas9. Skonstruujemy lentiwirusową bibliotekę naprowadzających RNA (ang. single guide RNA, sgRNA) mającą na celu uszkodzenie sekwencji E-box rozpoznawanych przez MYC w czterech liniach komórkowych reprezentujących różne typy nowotworów zależnych od MYC. Analiza NGS zmian częstości występowania konstruktów sgRNA w trakcie hodowli wskaże miejsca wiązania MYC niezbędne dla wzrostu komórek nowotworowych. Dla sekwencji E-box i genów docelowych w niezależnych eksperymentach potwierdzimy ich funkcjonalne znaczenie w komórkach nowotworowych. Uzyskane wyniki umożliwią pełniejsze zrozumienie mechanizmów determinujących zależność komórek nowotworowych od MYC i mogą wskazać nowe kierunki potencjalnych terapii celowanych.
Publikacje:
Kazimierska M, Podralska M, Żurawek M, Woźniak T, Kasprzyk ME, Sura W, Łosiewski W, Ziółkowska-Suchanek I, Kluiver J, van den Berg A, Rozwadowska N, Dzikiewicz-Krawczyk A. CRISPR/Cas9 screen for genome-wide interrogation of essential MYC-bound E-boxes in cancer cells. Mol Oncol. 2023 Jul 30. doi: 10.1002/1878-0261.13493. PMID: 37519063.
Woźniak T, Sura W, Kazimierska M, Kasprzyk ME, Podralska M, Dzikiewicz-Krawczyk A. TransCRISPR-sgRNA design tool for CRISPR/Cas9 experiments targeting specific sequence motifs. Nucleic Acids Res. 2023 Jul 5;51(W1):W577-W586. doi: 10.1093/nar/gkad355. PMID: 37158253.
Winkle M, Tayari MM, Kok K, Duns G, Grot N, Kazimierska M, Seitz A, de Jong D, Koerts J, Diepstra A, Dzikiewicz-Krawczyk A, Steidl C, Kluiver J, van den Berg A. The lncRNA KTN1-AS1 co-regulates a variety of Myc-target genes and enhances proliferation of Burkitt lymphoma cells. Hum Mol Genet. 2022 Dec 16;31(24):4193-4206. doi: 10.1093/hmg/ddac159. PMID: 35866590.
Niu F, Kazimierska M, Nolte IM, Terpstra MM, de Jong D, Koerts J, van der Sluis T, Rutgers B, O’Connell RM, Kok K, van den Berg A, Dzikiewicz-Krawczyk A, Kluiver J. The miR-26b-5p/KPNA2 Axis Is an Important Regulator of Burkitt Lymphoma Cell Growth. Cancers (Basel). 2020 Jun 4;12(6):1464. doi: 10.3390/cancers12061464. PMID: 32512858.
Swier LJYM, Dzikiewicz-Krawczyk A, Winkle M, van den Berg A, Kluiver J. Intricate crosstalk between MYC and non-coding RNAs regulates hallmarks of cancer. Mol Oncol. 2019 Jan;13(1):26-45. doi: 10.1002/1878-0261.12409. PMID: 30451365.
Kluiver J, Niu F, Yuan Y, Kok K, van den Berg A, Dzikiewicz-Krawczyk A. NGS-Based High-Throughput Screen to Identify MicroRNAs Regulating Growth of B-Cell Lymphoma. Methods Mol Biol. 2019;1956:269-282. doi: 10.1007/978-1-4939-9151-8_12. PMID: 30779039.
Kierownik Samodzielnej Grupy Badawczej:
dr n. med. Agnieszka Dzikiewicz-Krawczyk
email: agnieszka.dzikiewicz-krawczyk@igcz.poznan.pl
tel.: +48 61 65 79 219