Browsing by Author "Rebane, Ana, juhendaja"

Now showing 1 - 13 of 13

Atoopilise dermatiidiga seotud geenide tuvastamine geneetilise kolokalisatsiooni abil
(Tartu Ülikool, 2021) Kolberg, Peep; Alasoo, Kaur, juhendaja; Rebane, Ana, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Arvutiteaduse instituut
Atoopiline dermatiit on pärilik põletikuline nahahaigus. Haiguse tunnusteks on muutused naharakkudes, naha mikrobioomis ja immuunsüsteemi aktiivsuses, kuid pole selge, kuidas need DNA põhjal kujunevad. Genoomiuuringud seostavad geneetilisi variante fenotüüpidega. Kombineerides GWAS ja eQTL analüüside andmestikke on võimalik tuvastada geneetilised variandid, mis seostuvad haigusega ja mõjutavad ka geeniekspressiooni. Mõjutatud geenid mängivad tõenäoliselt rolli haiguse tekkel ja nende signaaliradade uurimine aitab kirjeldada atoopilise dermatiidi molekulaarseid mehhanisme. Bakalaureusetöös kolokaliseeriti andmestikud kahest GWAS uuringust ja 112-st eQTL analüüsist. Haigusega seostati 148 geeni, millest lähemalt vaadati interleukiin-1 tsütokiinide perekonna geenide ekspressiooniandmeid. Välja toodi geenid IL1RL1, IL18, IL18R1, IL18RAP. Tulemused kinnitavad, et interleukiin-1 perekonna valgud mõjutavad atoopilise dermatiidi teket. Tulemused on aluseks edasistele uuringutele konkreetsete geenide panuse kohta haiguses.
The importance of DNA binding and DNA breaks for AIRE-mediated transcriptional activation
(2019-12-11) Maslovskaja, Julia; Peterson, Pärt, juhendaja; Rebane, Ana, juhendaja; Tartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkond
Kuigi geenide kogum on kõikides organismi rakkudes ühesugused, sõltub geenide avaldumine raku vajadustest ja rakuvälistest signaalidest. Üks huvitav erand on tüümuse ehk harknäärme säsi epiteelirakud, mis ekspresseerivad palju rohkem geene kui nende füsioloogiline programm nõuab. Niisugust laiaulatuslikku geeniekspressiooni nimetatakse avatuks geeniekspressiooniks ning suures osas vastutab selle eest AIRE (autoimmuunsuse regulaator) valk. Tüümus on primaarne lümfoidorgan, kus immuunsüsteemi T-rakud läbivad mitmed küpsemisetapid enne vereringesse väljumist. Paljude geenide avaldumine tüümuses viib nende produktide esitamiseni tüümuse epiteelirakkude poolt küpsevatele T-rakkudele. Juhul kui T-rakk on võimeline neid geeniprodukte ehk oma keha komponente ära tundma, suunatakse ta programmeeritud surmale, sel viisil vältides hilisemaid autoimmuunreaktsioone. Nagu võib ennustada, on AIRE defektide puhul avatud geeniekspressioon häiritud, mistõttu autoreaktiivsed T-rakud pääsevad verre ning ründavad oma keha kudesid, põhjustades haruldast autoimmuunhaigust. Antud doktoritöö eesmärk oli välja selgitada molekulaarseid mehhanisme, kuidas AIRE reguleerib geenide avaldumist. Leidsime, et AIRE suudab aktiveerida transkriptsiooni plasmiididelt, kus puuduvad olulised geenielemendid (promootor, intron, polüadenüleerimissignaal). Lisaks näitasime, et AIRE seondub tugevasti plasmiidse DNA-ga ning ei vaja selleks seondumiseks teisi valke. Tegime ka kindlaks, et AIRE interakteerub DNA parandamisprotsessides osalevate valkudega ning näitasime, et topoisomeraaside inhibiitorid, mis soodustavad DNA katkete teket, suurendavad AIRE poolt vahendatud transkriptsioonilist aktiivsust märkimisväärselt. Kokkuvõttes täiendavad meie tulemused varasemalt publitseerituid töid ja näitavad, et AIRE on unikaalsete omadustega transkriptsiooni regulaator, mis võimendab geenide avaldumist mittekonventsionaalsel moel.
The influence of AIRE on gene expression – studies of transcriptional regulatory mechanisms in cell culture systems
(2017-11-14) Saare, Mario; Peterson, Pärt, juhendaja; Rebane, Ana, juhendaja; Tartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkond
Probleemi kirjaldus. Immuunsüsteemi põhiline ülesanne on võidelda haigustekitajatega, mis üritavad tungida organismi, et seda kahjustada. Samaväärselt oluline on immuunsüsteemi võime hoiduda kehaomaste või väljastpoolt tulevate kahjutute molekulide vastu suunatud immuunreaktsioonist. Seda nähtust nimetatakse immuuntolerantsuseks. Immuuntolerantsuse kujunemisel on suur roll harknäärmel, mis vastutab kehaomaste valkude suhtes tundlike T-rakkude kõrvaldamise eest. Suuresti sõltub see protsess ühest valgust nimega autoimmuunsuse regulaator (AIRE). AIRE olemasolul avalduvad harknäärmes kehaomased valgud, mis viiakse kokku arenevate T-rakkudega. T-rakk, millel tekib tugev reaktsioon nende valkude suhtes, sureb enne, kui jõuab harknäärmest lahkuda. Kui harknäärmes puudub AIRE, jäävad ohtlikud T-rakud ellu, siirduvad vere- ning lümfiringe kaudu teistesse kudedesse ja vallandavad autoimmuunrünnaku, mis hävitab koe, põhjustades seeläbi raskeid haiguseid. Tulemus ja kasutegur. Käesolevas doktoritöös uurisime, kuidas mõjutab AIRE funktsiooni see, kui valgule lisada biokeemilisel viisil atsetüülrühmasid. Leidsime, et muutuvad AIRE paiknemine rakutuumas, valgu stabiilsus ning võime aktiveerida kehaomaste valkude avaldumist. Lisaks analüüsisime AIRE valgus esinevat mutatsiooni, mis põhjustab inimestel AIRE-puudulikkusest tingitud autoimmuunhaigust. Selgus, et mutatsioon lõhub AIRE valgu struktuuri ning kuigi AIRE on rakus olemas, ei pääse ta rakutuuma, et kehaomaste valkude avaldumist aktiveerida. Doktoritöö viimases osas keskendusime muutustele genoomi struktuuris, mis kaasnevad AIRE poolt aktiveeritud kehaomaste valkude avaldumisega. Avastasime vastupidiselt ootustele, et muutused toimuvad kehaomaste valkude geenidest kaugel olevates genoomiosades, viidates sellele, et AIRE-l on seni teadaolevast palju laialdasem mõju genoomi ülesehitusele. Kokkuvõtvalt, uurides AIRE valku mõjutavaid tegureid ning AIRE enda toimet genoomi struktuurile, suudame paremini mõista immuuntolerantsuse ning autoimmuunhaiguste tekkemehhanisme.
Insights into molecular mechanisms of asthma and atopic dermatitis
(2017-11-08) Aab, Alar; Rebane, Ana, juhendaja; Akdis, Mübeccel, juhendaja; Kingo, Külli, juhendaja; Tartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkond
Viimase 50–60 aasta jooksul on kiiresti kasvanud atoopilise dermatiidi ja astma esinemissagedus nii maailmas tervikuna – viimastel aastatel ka Ida-Euroopas ja Eestis. Nende haiguste leviku mõistetamatu kiiruse tõttu kutsutakse seda protsessi naljatamisi “allergiliseks pandeemiaks”. Vaatamata vaieldamatule edule nende haiguste uurimisel viimastel aastakümnetel, ei saa me tegelikult siiani piisavalt aru, miks meie immuunsüsteem, mis on valmis väga täpselt ja kiiresti reageerima välistele ohtlikele haigustekitajatele, eksib täielikult oma sithmärkides nendel kahe haiguse korral. Oma töös oleme keskendunud kahe olulise teema uurimisele nende haiguste molekulaarsete mehhanismide mõistmiseks. Astma kontekstis uurisime inimese rinoviirust, mis põhjustavad 70% viiruslikest eluohtlikest astmahoogude ägenemistest. Sama nakkus avaldub mitteastmaatilistel inimestel “tavalise nohuna”. Suutsime esmakordselt näidata, et rinoviirused võivad nakatada meie immuunsüsteemi rakke – B-rakke – ja kutsuda esile nende aktiviseerumise. See nähtus vajab edaspidist uurimist, et selgitada, kas aktiviseerumise käigus muutuvad B-rakud IgE tüübiks, mis on iseloomulikud astma ägenemisele ja mis seletaks rinoviiruse osa ägeda põletiku esilekutsumises. Näitasime, et kõigist erinevatest epiteelkoe rakkudest nakatavad rinoviirused eelistatult rips-epiteelrakke. See seletab nakatunud rakkude vähesuse ja samas just ripsrakud eritavad paljusid põletikke soodustavaid molekule viirusnakkuste korral. Teiseks, uurisime mikroRNA-de osa atoopilise dermatiidi põletikulistes protsessides. Meie põhiliseks uurimisobjektiks oli miRNA-146a, mille ekspressioon on suurenenud atoopilise dermatiidi patsientide keratinotsüütides. Oma töös näitasime, et miRNA-146a inhibeerib IFN-γ–indutseeritavaid ja atoopilise dermatiidile iseloomulikke molekule - IL-8, CCL5, CCL8, ja UBD, millede ekspressioni aktivatsioon on sõltuv NF-κB signaalirajast. Arvestades, et nii IFN-γ kui ka NF-κB raja aktiveerumine on iseloomulik kroonilisele AD-le, näitavad meie tulemused, et miRNA-146a on atoopilise dermatiidi haigete nahas põletikuvastase toimega ja seetõttu võiks olla potentsiaalselt kasutatav ka krooniliste põletikuliste protsesside raviks. Kokkuvõtteks võib öelda, et oma töös oleme käsitlenud mitmeid astma ja atoopilise dermatiidiga seotud molekulaarseid aspekte. Kindlasti teame me nüüd rohkem faktoritest, mis on nende haigustega seotud, kuid on liiga vara öelda, et me mõistame täielikult ja piisavalt kõiki põhjusi.
MikroRNA transfektsioonimeetodite võrdlus A549 ja PPC-1 rakkudes
(Tartu Ülikool, 2015) Brjalin, Aleksei; Annilo, Tarmo, juhendaja; Rebane, Ana, juhendaja; Urgard, Egon, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Molekulaar- ja rakubioloogia instituut
MiR-146a ja miR-146b ekspressioon inimese primaarsetes bronhiaalsetes epiteelrakkudes
(Tartu Ülikool, 2015) Peedosaar, Kerstin; Rebane, Ana, juhendaja; Klaas, Mariliis, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Molekulaar- ja rakubioloogia instituut
miR-146a ja miR-146b roll psoriaasis ja keratinotsüütide proliferatsiooni regulatsioonis
(Tartu Ülikool, 2015) Hermann, Helen; Maimets, Toivo, juhendaja; Runnel, Toomas, juhendaja; Rebane, Ana, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Molekulaar- ja rakubioloogia instituut
miR-31 ja miR-203 ekspressioon ja funktsioon primaarsetes inimese bronhiepiteelirakkudes
(Tartu Ülikool, 2024) Kutman, Emma; Laanesoo, Anet, juhendaja; Rebane, Ana, juhendaja; Klaas, Mariliis, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Molekulaar- ja rakubioloogia instituut
Mikro-RNA-d on post-transkriptsioonilised geeniekspressiooni reguleerijad ning seotud bioloogiliste protsessidega, sealhulgas põletikuga. Astma on krooniline põletikuline hingamisteede haigus. Bakalaureusetöö eesmärk oli välja selgitada miR-31 ja miR-203 funktsioonid seoses astmaga bronhiepiteelirakkudes (HBEC). Varasemalt oli RNA sekveneerimisel tuvastatud miR-31 ja miR-203 madalam ekspressioon astmahaigete HBEC rakkudes, mida töös tehtud RT-qPCR ei kinnitanud. HBEC-de stimuleerimisel astmaga seotud tsütokiinidega ei muutunud miR-31 ekspressioon, aga suurenes miR-203 ekspressioon IFN-γ stimulatsioonil. Selgus, et miR-31 ja miR-203 transfektsioonil oli HBEC rakkudes mitmete potentsiaalsete märklaud-mRNA-de tase madalam ja põletikuga seotud tsütokiini IL-8 tase kõrgem. Seega võivad miR-203 ja miR-31 mõjutada astmaga seotud protsesse HBEC rakkudes
Molecular alterations in the pathogenesis of two chronic dermatoses – vitiligo and psoriasis
(2020-10-02) Raam, Liisi; Kingo, Külli, juhendaja; Kisand, Kai, juhendaja; Rebane, Ana, juhendaja; Tartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkond
Vitiliigo on krooniline nahahaigus, mis väljendub valgete laikudena nahal. Vitiliigo mõjutab patsiendi elukvaliteeti, sest avaldub tihti lapse- ja noorukieas ning haiguskolded paigutuvad enamasti avatud kehapiirkondadesse. Puudulikud teadmised vitiliigo tekkemehhanismidest on takistanud tõhusate ravimeetodite väljatöötamist. Psoriaas on sage krooniline põletikuline haigus, mis väljendub punetavate ja ketendavate haiguskolletena nahal, millele võib kaasneda küünte ja liigeste kahjustus. Kuigi bioloogilise ravi kasutuselevõtt on psoriaasi ravitulemusi parandanud, ei toimi see kõigil haigetel võrdväärselt tõhusalt ning senini ei osata ravitulemust ega haiguse kulgu täielikult ette ennustada. Selleks, et hankida uut informatsiooni vitiliigo ja psoriaasi tekkemehhanismide kohta, kaasasime uuringusse 23 vitiliigot ja 43 psoriaasi põdevat patsienti ning 32 tervet vabatahtlikku. Määrasime uuritavate nahast ja verest immuunsüsteemi töös osalevate geenide ja valkude avaldumist. Lisaks uurisime vitiliigoga haigete nahas mikroRNAde avaldumist. MikroRNAd on väikesed, aga võimsad pärilikkusaine osakesed, mis mõjutavad geenide avaldumist ja seoses sellega kaudselt kõiki protsesse organismis. Kui varasemalt arvati, et nii vitiliigo kui ka psoriaas on peamiselt autoimmuunsed haigused, st. et häirunud on eeskätt omandatud immuunsus, siis meie uuringus ilmnes, et häirunud on ka mitmed etapid kaasasündinud immuunsuse töös. See on immuunsüsteemi osa, mis on pidevas valmisolekus, et kaitsta organismi väliskeskkonnast pärinevate ohtude eest. Teiseks leidsime, et vitiliigo korral on nii pigmendi- kui ka naharakkudes aktiveerunud protsess nimega autofaagia, mille käigus õgitakse ära rakkude vigased koostisosad. Kolmandaks tuvastasime, et vitiliigot põdevate patsientide nahas on muutunud paljude mikroRNAde, mis osalevad pigmenditootmises ja põletikuprotsessis, avaldumine. Kui viisime ühe nendest mikroRNAdest pigmendi- ja naharakkude sisse, muutus omakorda paljude põletikus ja pigmenditootmises osalevate geenide avaldumine. Antud uurimistöö tulemused näitavad, et tulevikus on tarvis lisauuringuid selgitamaks kaasasündinud immuunsüsteemi, autofaagia ja mikroRNAde rolli vitiliigo ja psoriaasi kulgu ennustavate markeritena, diagnostiliste markeritena ja ravi märklaudadena.
Nahas avaldunud mikroRNA-de ekspressiooni profiilide võrdlev analüüs atoopilise dermatiidi ja psoriaasi korral
(Tartu Ülikool, 2020) Pajusaar, Laura; Rebane, Ana, juhendaja; Maslovskaja, Julia, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Molekulaar- ja rakubioloogia instituut
Atoopiline dermatiit ja psoriaas on kroonilised põletikulised nahahaigused, millel leidub sarnasusi molekulaarsetes mehhanismides. MikroRNA-d on 21-25 nukleotiidi pikad üheahelalised mittekodeerivad RNA-d, mis reguleerivad geeniekspressiooni transkriptsioonijärgselt. Varasemalt on näidatud atoopilise dermatiidi ja psoriaasi patsientide naha miRNA-de ekspressiooni profiilide erinevust kontrollisikutest, kuid need tööd ei kaasa viimaste aastate jooksul avastatud sadu uusi miRNA-sid. Käesolevas töös tuvastati, et atoopilise dermatiidi ja psoriaasi korral on suur osa erinevalt ekspresseerunud miRNA-dest ülesreguleeritud mõlemas haiguses. miR-28-5p, miR-31-5p ja miR-378a-3p ekspressiooni erinevus atoopilise dermatiidi ja psoriaasi patsientide nahas valideeriti RT-qPCR meetodil. Lisaks näidati, et nende kolme miRNA ekspressioon muutub proinflammatoorsete tsütokiinide ja allergeene sisaldava tolmulesta lüsaadi toimel inimese primaarsetes keratinotsüütides
NLRP1 ja NLRP3 inflammasoomi aktivatsioon inimese bronhiepiteeli rakkudes ning miR-146a roll nende regulatsioonis rinoviiruse nakkuse korral
(Tartu Ülikool, 2022) Mäe, Mariel; Laanesoo, Anet, juhendaja; Rebane, Ana, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Molekulaar- ja rakubioloogia instituut
Astma on põletikuline hingamisteede haigus, mis sageli ägeneb rinoviiruse infektsiooni korral. Inflammasoomid on kaasasündinud immuunsüsteemi valgukompleksid, mis aktiveeruvad viirusinfektsiooniga. MiR-146a on põletiku väljakujunemises osalev mikroRNA, mille ekspressioon on astma patsientidel muutunud ning miR-146a tase suureneb RV infektsiooni korral. Ei ole teada astma ägenemise, RV nakkuse, inflammasoomi aktivatsiooni ja miR-146a omavaheline seos, mistõttu magistritöö eesmärk oli tuvastada NLRP1 ja NLRP3 inflammasoomi geenide ja nendega seotud tsütokiinide interleukiin(IL)-1β, IL-18 ekspressioon RV infektsiooni korral ning analüüsida, millist mõju avaldab miR-146a nende geenide avaldumise tasemele. Tulemusena selgus, et rinoviirusinfektsioon aktiveerib inimese bronhiepiteeli rakkudes NLRP1 inflammasoomi ning miR-146a ei avalda inflammasoomi geenide avaldumisele otsest mõju.
Optimizing cell-penetrating peptide-based nanoparticles for delivery of nucleic acid therapeutics
(2024-07-09) Maloverjan, Maria; Pooga, Margus, juhendaja; Rebane, Ana, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Geenide avaldumise mõjutamine, manustades erinerva toimemehhanismiga nukleiinhappelisi (NH) ravimeid, on leidnud üha enam rakendust meditsiinis nii kaasasündinud kui omandatud haiguste raviks. Paraku ei ole sellised terapeutilised molekulid organismis piisavalt stabiilsed ning suure molekulmassi ja negatiivse laengu tõttu ei suuda need efektiivselt läbida bioloogilisi barjääre. NH efektiivseks toimetamiseks märklaudrakkudesse on tänapäeval välja töötatud mitmeid kandursüsteeme. Üheks tõhusaks kandursüsteemiks on rakkudesse penetreeruvad peptiidid (RPP). Need on kuni 30 aminohappe pikkused peptiidid, mis on võimelised läbima rakumembraane ja koos endaga transportima rakkudesse lastmolekule. RPP-d on valdavalt positiivselt laetud ning seostudes negatiivselt laetud NH-ga moodustavad nad elektrostaatiliste ja hüdrofoobsete interaktsioonide tulemusena nanoosakesi. Käesolevas töös uurisime tegureid, mis pärsivad RPP/NH komplekside tõhusust märklaudgeenide mõjutamisel, ning viise, kuidas vastavat efektiivsust suurendada. Mudelpeptiidina kasutasime peptiidi PepFect14 (PF14), mille laeng on +5 ning mis on modifitseeritud stearüülhappega. Doktoriprojekti esimeses etapis analüüsisime valgukrooni teket PF14/NH osakeste pinnale. Valgukroon on valkude kiht, mis moodustub verre või muudesse biovedelikesse sattuvate osakeste pinnale ning võib põhjustada osakeste agregatsiooni, suurendada toksilisust ja suunata organismist eemaldamisele. Näitasime, et osakestele moodustuva valgukrooni koostis sõltub kasutatud seerumist ning valgukroon mõjutab oluliselt osakeste transfektsiooni ja efektiivsust kultuuris kasvatatavates rakkudes. Seejärel uurisime kas ja kuidas mõjutab Ca²⁺ ja Mg²⁺ ioonide lisamine RPP/NH osakeste omadusi ja efektiivsust. Näitasime, et mõlemad ioonid, eriti Ca²⁺, suurendavad RPP/NH osakeste efektiivsust rakukultuuris mitmekordselt, tõenäoliselt hõlbustades NH vabanemist endosoomidest. Järgnevalt rakendasime PF14 ka mRNA transfekteerimiseks rakkudesse. Selleks moodustasime mRNA-st ja PF14-st nanoosakesed ja varieerisime abiainete lisamisega nende koostist eesmärgiga suurendada osakeste efektiivsust. Näitasime, et PF14 transpordib mRNA efektiivset püsiliinide rakkudesse, aga mõnevõrra vähem tõhusalt inimese primaarsetesse rakkudesse koekultuuris ja kõrvakoesse hiires.
Potential therapeutic approaches for modulation of inflammatory response pathways
(2020-09-02) Urgard, Egon; Rebane, Ana, juhendaja; Pooga, Margus, juhendaja; Reigo, Anu, juhendaja; Annilo, Tarmo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Elusorganismid on pidevas kokkupuutes väliste ja sisemiste ohuteguritega, nende seas nii füüsikalis-keemiliste mõjurite kui ka mikroorganismidega. Organismi esmane kaitsebarjäär välise keskkonna mõjurite korral on epiteelkude, mille osad on näiteks nahk ja bronhiepiteel. Ohutegurite toimel algatatakse vajadusel kompleksne rakuline vastus, nn põletikureaktsioon, mis aitab kaasa ohu kõrvaldamisele ja tasakaalu taastamisele organismis. Kui see ei õnnestu, võivad tekkinud kahjustused olla väga ulatuslikud või viia kroonilise põletiku tekkele, mis omakorda suurendab kasvajate tekkeriski. Oma töös näitame, et inimese geen basonukliin 2 reguleerib interferooni signaaliraja geene, mis on olulised rakusurma suunamisel ning võitluses rakusiseste patogeenidega. Töö teises osas leidsime, et teatud tüüpi kullerpeptiidid on sobilikud kandurid transportimaks miRNA-sid nii erinevatesse rakutüüpidesse kui ka põletikulistesse kudedesse. Töös kasutatud kullerpeptiidide põhised meetodid võivad seega olla aluseks uudsete miRNA-põhiste ravimeetodite väljatöötamisel tulevikus. Kokkuvõttes annavad käesoleva doktoritöö tulemused täiendavaid teadmisi epiteelkudede kaitsemehhanismidest põletikuliste protsesside ja vähi korral ning võivad tulevikus olla abiks nende protsesside mõjutamisel ravi eesmärgil.