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Monitoring Equilibrium Changes in RNA Structure by 'Peroxidative' and 'Oxidative' Hydroxyl Radical Footprinting

RNA molecules play an essential role in biology. In addition to transmitting genetic information, RNA can fold into unique tertiary structures fulfilling ...

MicroRNAs comprise a broad class of small non-coding RNAs that control expression of complementary target messenger RNAs. Dysregulation of microRNAs by several mechanisms has been described in various disease states including cardiac disease. Whereas previous studies of cardiac disease have focused on microRNAs that are primarily expressed in cardiomyocytes, the role of microRNAs expressed in other cell types of the heart is unclear. Here we show that microRNA-21 (miR-21, also known as Mirn21) regulates the ERK-MAP kinase signalling pathway in cardiac fibroblasts, which has impacts on global cardiac structure and function. miR-21 levels are increased selectively in fibroblasts of the failing heart, augmenting ERK-MAP kinase activity through inhibition of sprouty homologue 1 (Spry1). This mechanism regulates fibroblast survival and growth factor secretion, apparently controlling the extent of interstitial fibrosis and cardiac hypertrophy. In vivo silencing of miR-21 by a specific antagomir in a mouse pressure-overload-induced disease model reduces cardiac ERK-MAP kinase activity, inhibits interstitial fibrosis and attenuates cardiac dysfunction. These findings reveal that microRNAs can contribute to myocardial disease by an effect in cardiac fibroblasts. Our results validate miR-21 as a disease target in heart failure and establish the therapeutic efficacy of microRNA therapeutic intervention in a cardiovascular disease setting.

MicroRNA-21 contributes to myocardial disease by stimulating MAP kinase signalling in fibroblasts.

MicroRNAs umfassen eine breite Klasse von kleinen nicht-kodierenden RNAs, die Ausdruck der Messenger-RNAs komplement&auml;re Ziel zu steuern. Dysregulation der MicroRNAs durch mehrere Mechanismen wurde in den verschiedenen Krankheitzust&auml;nden einschlie&szlig;lich Herzkrankheit beschrieben. W&auml;hrend fr&uuml;here Studien der Herzkrankheit auf MicroRNAs konzentriert haben, die in erster Linie in den Cardiomyocytes ausgedr&uuml;ckt werden, ist die Rolle der MicroRNAs ausgedr&uuml;ckt in andere Zelltypen des Herzens unklar. Hier zeigen wir, dass diese MicroRNA-21 (MiR-21, auch bekannt als Mirn21) regelt das ERK-MAP-Kinase signalisieren Weg in kardialen Fibroblasten, die Auswirkungen auf die globalen kardialen Struktur und Funktion hat. MiR-21 Ebenen werden selektiv in Fibroblasten des Herzens versagt, eine Verst&auml;rkung der ERK-MAP-Kinase-Aktivit&auml;t durch Hemmung der sprouty Homolog 1 (Spry1) erh&ouml;ht. Dieser Mechanismus reguliert Fibroblast &uuml;berleben und Wachstum Faktor-Sekretion, anscheinend steuern das Ausma&szlig; der interstitiellen Fibrose und Herzhypertrophie. In-vivo, die von einem bestimmten Antagomir in einem Mausmodell Druck-&Uuml;berladung-induzierte Krankheit von MiR-21 zum Schweigen reduziert kardiale ERK-MAP-Kinase-Aktivit&auml;t, hemmt die interstitielle Fibrose und d&auml;mpft kardiale Dysfunktion. Diese Ergebnisse zeigen, dass MicroRNAs durch einen Effekt in kardialen Fibroblasten zur myokardialen Krankheit beitragen kann. Unsere Ergebnisse best&auml;tigen MiR-21 als Krankheit Ziel in Herzinsuffizienz und schaffen die therapeutische Wirksamkeit von MicroRNA therapeutische Intervention in einer kardiovaskul&auml;ren Erkrankung.

MicroRNA-21 tr&auml;gt zur myokardialen Krankheit durch anregende MAP-Kinase signalisieren in Fibroblasten.

MicroRNAs are small regulatory RNAs with many biological functions and disease associations. We showed that in situ hybridization (ISH) using conventional formaldehyde fixation results in substantial microRNA loss from mouse tissue sections, which can be prevented by fixation with 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide that irreversibly immobilizes the microRNA at its 5' phosphate. We determined optimal hybridization parameters for 130 locked nucleic acid probes by recording nucleic acid melting temperature during ISH.

miRNA in situ hybridization in formaldehyde and EDC-fixed tissues.

MicroRNAs sind kleine regulatorische RNAs mit vielen biologischen Funktionen und Krankheit Verb&auml;nde. Wir haben gezeigt, dass in situ-Hybridisierung (ISH) mit konventionellen Formaldehyd Fixierung Ergebnisse im wesentlichen MicroRNA Ergebnis aus Maus Gewebe Abschnitte, in denen durch Fixierung mit 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) Carbodiimid verhindert werden k&ouml;nnen, die irreversibel der MicroRNA an die 5&#39;-Phosphat l&auml;hmt. Wir bestimmt optimale Hybridisierung Parameter f&uuml;r 130 verschlossene Nukleins&auml;ure-Sonden durch Aufnahme-Nukleins&auml;ure, die Schmelztemperatur bei ISH.

MiRNA in Situ Hybridisierung mit Formaldehyd und EDC-festen Geweben.

Activated oncogenic signaling is central to the development of nearly all forms of cancer, including the most common class of primary brain tumor, glioma. Research over the last two decades has revealed the particular importance of the Akt pathway, and its molecular antagonist PTEN (phosphatase and tensin homolog), in the process of gliomagenesis. Recent studies have also demonstrated that microRNAs (miRNAs) may be responsible for the modulation of cancer-implicated genes in tumors. Here we report the identification miR-26a as a direct regulator of PTEN expression. We also show that miR-26a is frequently amplified at the DNA level in human glioma, most often in association with monoallelic PTEN loss. Finally, we demonstrate that miR-26a-mediated PTEN repression in a murine glioma model both enhances de novo tumor formation and precludes loss of heterozygosity and the PTEN locus. Our results document a new epigenetic mechanism for PTEN regulation in glioma and further highlight dysregulation of Akt signaling as crucial to the development of these tumors.

The PTEN-regulating microRNA miR-26a is amplified in high-grade glioma and facilitates gliomagenesis in vivo.

Aktivierte Onkogene Signalisierung steht im Mittelpunkt der Entwicklung fast aller Formen von Krebs, einschlie&szlig;lich der h&auml;ufigste prim&auml;re Gehirntumor, Gliom. Forschung in den letzten zwei Jahrzehnten hat die besondere Bedeutung der Akt-Pathway und seine Molekulare Antagonist PTEN (Phosphatase und tensin Homolog), in den Prozess der Gliomagenesis ergeben. Neuere Studien haben auch bewiesen, dass MicroRNAs (MiRNAs) f&uuml;r die Modulation der Krebs-verwickelt Gene in Tumoren verantwortlich sein k&ouml;nnen. Hier berichten wir die Identifizierung MiR-26a als direkte Regulator des PTEN-Ausdrucks. Wir zeigen auch, dass MiR-26a auf der DNA-Ebene im menschlichen Gliom, am h&auml;ufigsten in Verbindung mit monoallelisches PTEN Verlust h&auml;ufig noch verst&auml;rkt wird. Schlie&szlig;lich zeigen wir, dass MiR-26a-vermittelter PTEN Repression in einem murinen Gliom-Modell sowohl de Novo Tumorbildung verbessert und Verlust der Heterozygotie und der PTEN-Locus verhindert. Unsere Ergebnisse dokumentieren einen epigenetischen Mechanismus zum PTEN Verordnung in Gliom und markieren Sie weitere Dysregulation der Akt Signalisierung so entscheidend f&uuml;r die Entwicklung dieser Tumoren.

Article	Year
MicroRNA-21 contributes to myocardial disease by stimulating MAP kinase signalling in fibroblasts. Nature\| PubMed ID: 19043405	2008
miRNA in situ hybridization in formaldehyde and EDC-fixed tissues. Nature methods\| PubMed ID: 19137005	2009
The PTEN-regulating microRNA miR-26a is amplified in high-grade glioma and facilitates gliomagenesis in vivo. Genes & development\| PubMed ID: 19487573	2009

Sara Rouhanifard

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