Emri, GabriellaBoros, Gábor2015-11-042015-11-042015http://hdl.handle.net/2437/217908Az ultraibolya B (UVB) (280-315 nm) sugárzás a legfőbb környezeti kockázati tényezője a napégés, a bőröregedés és a bőrrák kialakulásának. Az UVB sugárzás által indukált ártalmas biológiai hatások közvetítéséért elsősorban a ciklobután pirimidin dimerek (CPD) felelősek, amelyek a leggyakoribb és egyben a legkárosabb UVB-okozta DNS károsodások. Az UVB által előidézett CPD fotoproduktumok hosszan tartó jelenléte a bőr sejtjeiben gyulladásos folyamatok indukálásához, immunszuppresszióhoz, illetve mutációhoz, ezáltal bőrtumorok és egyéb bőrbetegségek kialakulásához vezethet. A CPD-k hozzájárulása a sejtek génexpressziós és funkcióbeli változásaihoz még nem teljesen tisztázott. Ezidáig nem volt olyan megfelelő kísérleti eljárás, amely képes lett volna specifikusan azonosítani a CPD-függő géneket humán sejtekben, ezáltal elkülöníteni a CPD-k által szabályozott celluláris folyamatokat más, UVB indukálta molekuláris eseményektől. A CPD-specifikus fotoliáz fehérje képes gyorsan és hatékonyan felismerni és kijavítani a CPD-ket egy gyors, fényfüggő reakcióban, amelyet “fotoreaktivációnak” nevezünk. Mivel a méhlepényes emlősök, beleértve az embert is, ilyen DNS-javító enzimmel nem rendelkeznek, a CPD károsító hatásaival szemben kizárólag a nukleotid excíziós reparációs (NER) rendszer lassú és kevésbé hatékony működésére számíthatnak. A hipotézisünk az volt, hogy a CPD-specifikus fotoliáz fehérjét expresszáló humán keratinociták jó modellrendszerként használhatók az UVB indukálta celluláris folyamatok tanulmányozására. A vizsgálni kívánt nem humán fehérje tranziens expresszálására in vitro szintetizált mRNS-alapú génterápiás módszert alkalmaztunk. Ezen kísérleti eljárás segítségével az UVB által előidézett pirimidin dimerek reparációjának tanulmányozása mellett, lehetőség nyílt a CPD-függő és -független molekuláris mechanizmusok elkülönítésére is.Ultraviolet B (UVB) (280-315 nm) radiation is the main environmental risk factor for sunburn, skin carcinogenesis and premature skin aging. Major biological effects of UVB radiation are attributed to cyclobutane pyrimidine dimers (CPDs), which are the most frequently formed deleterious DNA photolesions. CPDs have been shown to induce inflammation, immune suppression and mutations that may lead to melanoma and non-melanoma skin cancers. However, so far, it has been unclear how CPDs change gene expression and cell activities. Until now, there was no suitable experimental platform to identify directly CPD-responsive genes in human cells, thus distinguish CPD-regulated cellular mechanisms from those mediated by other UVB-induced derivatives, including diverse photoproducts, reactive oxygen species, cross-linked protein-DNA and other damaged macromolecules. The integrity of DNA can be quickly restored by a light-activated photolyase, which splits the CPDs using the energy of visible light in a process called „photoreactivation”. However, this DNA repair enzyme is absent in placental mammals, including humans, that must rely on the slower and less accurate nucleotide excision repair (NER) system to repair UV-induced DNA-lesions. Our scientific idea was to transiently express functional CPD-specific photolyase in cultured human keratinocytes using a novel in vitro transcribed (IVT) mRNA-based gene therapy method, as a platform to distinguish CPD-dependent and -independent events of UVB-induced cellular responses.78huin vitro szintetizált mRNSin vitro synthesized mRNApszeudouridinUVB sugárzásciklobután pirimidin dimer-specifikus fotoliázDNS reparációpseudouridineultraviolet Bcyclobutane pyrimidine dimer-specific photolyaseDNA repairEgészségtudományokOrvostudományok