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Erschienen in: Herz 2/2018

13.12.2017 | Schwerpunkt

Nichtkodierende RNA

Innovative Regulatoren mit therapeutischer Perspektive

verfasst von: A. Bührke, C. Bär, T. Thum, MD, PhD

Erschienen in: Herz | Ausgabe 2/2018

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Zusammenfassung

Infolge des humanen Genomprojekts wurde bekannt, dass lediglich 1–3 % der Gentranskripte tatsächlich Proteine kodieren und der wesentlich größere Anteil als nichtkodierende Ribonukleinsäuren (ncRNAs) vorliegt. Diese ncRNAs nehmen großen Einfluss auf verschiedenste physiologische und pathologische Mechanismen eines Organismus. Vor allem microRNAs (miRNAs) und lange nichtkodierende RNAs (lncRNAs), welche anhand ihrer Größe und Funktion unterschieden werden, sind in die Entstehung und Regulation vieler Krankheiten involviert. Auch im Hinblick auf Herz- und kardiovaskuläre Erkrankungen wurden bereits zahlreiche ncRNAs näher beschrieben. Da diese therapeutische Zielstrukturen darstellen, bieten sie eine ganz neue Ebene zur Entdeckung vielversprechender therapeutischer Ansätze. Es gibt bereits verschiedene Ansätze, die Expressionslevel bestimmter ncRNAs zu verändern, um pathologische Prozesse positiv zu beeinflussen und erste Medikamente, basierend auf miRNAs, sind bereits zugelassen. Darüber hinaus können Plasma-ncRNAs als neue nicht-invasive diagnostische Marker zur Erkennung von Krankheiten dienen.
Literatur
2.
Zurück zum Zitat Derrien T et al (2012) The GENCODE v7 catalog of human long noncoding RNAs: analysis of their gene structure, evolution, and expression. Genome Res 22:1775–1789CrossRefPubMedPubMedCentral Derrien T et al (2012) The GENCODE v7 catalog of human long noncoding RNAs: analysis of their gene structure, evolution, and expression. Genome Res 22:1775–1789CrossRefPubMedPubMedCentral
3.
Zurück zum Zitat Beermann J, Piccoli M‑T, Viereck J, Thum T (2016) Non-coding RNAs in development and disease: background, mechanisms, and therapeutic approaches. Physiol Rev 96:1297–1325CrossRefPubMed Beermann J, Piccoli M‑T, Viereck J, Thum T (2016) Non-coding RNAs in development and disease: background, mechanisms, and therapeutic approaches. Physiol Rev 96:1297–1325CrossRefPubMed
4.
Zurück zum Zitat Thum T, Condorelli G (2015) Long noncoding RNAs and microRNAs in cardiovascular pathophysiology. Circ Res 116:751–762CrossRefPubMed Thum T, Condorelli G (2015) Long noncoding RNAs and microRNAs in cardiovascular pathophysiology. Circ Res 116:751–762CrossRefPubMed
5.
Zurück zum Zitat Cullen BR (2004) Transcription and processing of human microRNA precursors. Mol Cell 16:861–865CrossRefPubMed Cullen BR (2004) Transcription and processing of human microRNA precursors. Mol Cell 16:861–865CrossRefPubMed
7.
Zurück zum Zitat Salzman J, Gawad C, Wang PL, Lacayo N, Brown PO (2012) Circular RNAs are the predominant transcript isoform from hundreds of human genes in diverse cell types. PLOS ONE 7:e30733CrossRefPubMedPubMedCentral Salzman J, Gawad C, Wang PL, Lacayo N, Brown PO (2012) Circular RNAs are the predominant transcript isoform from hundreds of human genes in diverse cell types. PLOS ONE 7:e30733CrossRefPubMedPubMedCentral
8.
Zurück zum Zitat Cocquerelle C, Mascrez B, Hétuin D, Bailleul B (1993) Mis-splicing yields circular RNA molecules. FASEB J 7:155–160CrossRefPubMed Cocquerelle C, Mascrez B, Hétuin D, Bailleul B (1993) Mis-splicing yields circular RNA molecules. FASEB J 7:155–160CrossRefPubMed
9.
10.
Zurück zum Zitat Memczak S et al (2013) Circular RNAs are a large class of animal RNAs with regulatory potency. Nature 495:333–338CrossRefPubMed Memczak S et al (2013) Circular RNAs are a large class of animal RNAs with regulatory potency. Nature 495:333–338CrossRefPubMed
11.
Zurück zum Zitat Hansen TB et al (2013) Natural RNA circles function as efficient microRNA sponges. Nature 495:384–388CrossRefPubMed Hansen TB et al (2013) Natural RNA circles function as efficient microRNA sponges. Nature 495:384–388CrossRefPubMed
12.
14.
15.
Zurück zum Zitat Ulitsky I, Shkumatava A, Jan CH, Sive H, Bartel DP (2011) Conserved function of lincRNAs in vertebrate embryonic development despite rapid sequence evolution. Cell 147:1537–1550CrossRefPubMedPubMedCentral Ulitsky I, Shkumatava A, Jan CH, Sive H, Bartel DP (2011) Conserved function of lincRNAs in vertebrate embryonic development despite rapid sequence evolution. Cell 147:1537–1550CrossRefPubMedPubMedCentral
19.
Zurück zum Zitat Viereck J, Bang C, Foinquinos A, Thum T (2014) Regulatory RNAs and paracrine networks in the heart. Cardiovasc Res 102:290–301CrossRefPubMed Viereck J, Bang C, Foinquinos A, Thum T (2014) Regulatory RNAs and paracrine networks in the heart. Cardiovasc Res 102:290–301CrossRefPubMed
20.
Zurück zum Zitat Devaux Y et al (2015) Long noncoding RNAs in cardiac development and ageing. Nat Rev Cardiol 12:415–425CrossRefPubMed Devaux Y et al (2015) Long noncoding RNAs in cardiac development and ageing. Nat Rev Cardiol 12:415–425CrossRefPubMed
21.
Zurück zum Zitat Greco CM, Condorelli G (2015) Epigenetic modifications and noncoding RNAs in cardiac hypertrophy and failure. Nat Rev Cardiol 12:488–497CrossRefPubMed Greco CM, Condorelli G (2015) Epigenetic modifications and noncoding RNAs in cardiac hypertrophy and failure. Nat Rev Cardiol 12:488–497CrossRefPubMed
23.
Zurück zum Zitat Orly Wapinski HYC (2011) Long noncoding RNAs and human disease. Trends Cell Biol 21:354–361CrossRefPubMed Orly Wapinski HYC (2011) Long noncoding RNAs and human disease. Trends Cell Biol 21:354–361CrossRefPubMed
24.
26.
27.
29.
Zurück zum Zitat Pandey RR et al (2008) Kcnq1ot1 antisense noncoding RNA mediates lineage-specific transcriptional silencing through chromatin-level regulation. Mol Cell 32:232–246CrossRefPubMed Pandey RR et al (2008) Kcnq1ot1 antisense noncoding RNA mediates lineage-specific transcriptional silencing through chromatin-level regulation. Mol Cell 32:232–246CrossRefPubMed
30.
Zurück zum Zitat Azzalin CM, Reichenbach P, Khoriauli L, Giulotto E, Lingner J (2007) Telomeric repeat containing RNA and RNA surveillance factors at mammalian chromosome ends. Science 318:798–801CrossRefPubMed Azzalin CM, Reichenbach P, Khoriauli L, Giulotto E, Lingner J (2007) Telomeric repeat containing RNA and RNA surveillance factors at mammalian chromosome ends. Science 318:798–801CrossRefPubMed
31.
Zurück zum Zitat Schoeftner S, Blasco MA (2008) Developmentally regulated transcription of mammalian telomeres by DNA-dependent RNA polymerase II. Nat Cell Biol 10:228–236CrossRefPubMed Schoeftner S, Blasco MA (2008) Developmentally regulated transcription of mammalian telomeres by DNA-dependent RNA polymerase II. Nat Cell Biol 10:228–236CrossRefPubMed
32.
Zurück zum Zitat Podlevsky JD, Chen JJ-L (2012) It all comes together at the ends: telomerase structure, function, and biogenesis. Mutat Res 730:3–11CrossRefPubMed Podlevsky JD, Chen JJ-L (2012) It all comes together at the ends: telomerase structure, function, and biogenesis. Mutat Res 730:3–11CrossRefPubMed
33.
34.
Zurück zum Zitat Thum T et al (2008) MicroRNA-21 contributes to myocardial disease by stimulating MAP kinase signalling in fibroblasts. Nature 456:980–984CrossRefPubMed Thum T et al (2008) MicroRNA-21 contributes to myocardial disease by stimulating MAP kinase signalling in fibroblasts. Nature 456:980–984CrossRefPubMed
38.
Zurück zum Zitat Liew C‑C, Dzau VJ (2004) Molecular genetics and genomics of heart failure. Nat Rev Genet 5:811–825CrossRefPubMed Liew C‑C, Dzau VJ (2004) Molecular genetics and genomics of heart failure. Nat Rev Genet 5:811–825CrossRefPubMed
39.
Zurück zum Zitat Knabel MK et al (2015) Systemic delivery of scAAV8-encoded MiR-29a ameliorates hepatic fibrosis in carbon tetrachloride-treated mice. PLOS ONE 10:e124411CrossRefPubMedPubMedCentral Knabel MK et al (2015) Systemic delivery of scAAV8-encoded MiR-29a ameliorates hepatic fibrosis in carbon tetrachloride-treated mice. PLOS ONE 10:e124411CrossRefPubMedPubMedCentral
40.
43.
Zurück zum Zitat Janssen HLA et al (2013) Treatment of HCV infection by targeting microRNA. N Engl J Med 368:1685–1694CrossRefPubMed Janssen HLA et al (2013) Treatment of HCV infection by targeting microRNA. N Engl J Med 368:1685–1694CrossRefPubMed
44.
Zurück zum Zitat Meng L et al (2015) Towards a therapy for Angelman syndrome by targeting a long non-coding RNA. Nature 518:409–412CrossRefPubMed Meng L et al (2015) Towards a therapy for Angelman syndrome by targeting a long non-coding RNA. Nature 518:409–412CrossRefPubMed
45.
Zurück zum Zitat Viereck J et al (2016) Long noncoding RNA Chast promotes cardiac remodeling. Sci Transl Med 8:326ra22–326ra22CrossRefPubMed Viereck J et al (2016) Long noncoding RNA Chast promotes cardiac remodeling. Sci Transl Med 8:326ra22–326ra22CrossRefPubMed
46.
Zurück zum Zitat Bär C, Chatterjee S, Thum T (2016) Long noncoding RNAs in cardiovascular pathology, diagnosis, and therapy. Circulation 134:1484–1499CrossRefPubMed Bär C, Chatterjee S, Thum T (2016) Long noncoding RNAs in cardiovascular pathology, diagnosis, and therapy. Circulation 134:1484–1499CrossRefPubMed
47.
Zurück zum Zitat Liu X, Fan Z, Zhao T, Cao W, Zhang L, Li H, Xie Q, Tian Y, Wang B (2015) Plasma miR-1, miR-208, miR-499 as potential predictive biomarkers for acute myocardial infarction: an independent study of Han population. Exp Gerontol 72:230–238CrossRefPubMed Liu X, Fan Z, Zhao T, Cao W, Zhang L, Li H, Xie Q, Tian Y, Wang B (2015) Plasma miR-1, miR-208, miR-499 as potential predictive biomarkers for acute myocardial infarction: an independent study of Han population. Exp Gerontol 72:230–238CrossRefPubMed
48.
Zurück zum Zitat Fichtlscherer S et al (2010) Circulating microRNAs in patients with coronary artery disease. Circ Res 107:677–684CrossRefPubMed Fichtlscherer S et al (2010) Circulating microRNAs in patients with coronary artery disease. Circ Res 107:677–684CrossRefPubMed
49.
Zurück zum Zitat Tijsen AJ et al (2010) MiR423-5p as a circulating biomarker for heart failure. Circ Res 106:1035–1039CrossRefPubMed Tijsen AJ et al (2010) MiR423-5p as a circulating biomarker for heart failure. Circ Res 106:1035–1039CrossRefPubMed
50.
Zurück zum Zitat Schulte C, Zeller T (2015) microRNA-based diagnostics and therapy in cardiovascular disease-summing up the facts. Cardiovasc Diagn Ther 5:17–36PubMedPubMedCentral Schulte C, Zeller T (2015) microRNA-based diagnostics and therapy in cardiovascular disease-summing up the facts. Cardiovasc Diagn Ther 5:17–36PubMedPubMedCentral
51.
52.
Zurück zum Zitat Kumarswamy R et al (2014) Circulating long noncoding RNA, LIPCAR, predicts survival in patients with heart failure. Circ Res 114:1569–1575CrossRefPubMed Kumarswamy R et al (2014) Circulating long noncoding RNA, LIPCAR, predicts survival in patients with heart failure. Circ Res 114:1569–1575CrossRefPubMed
53.
Zurück zum Zitat Vausort M, Wagner DR, Devaux Y (2014) Long noncoding RNAs in patients with acute myocardial infarction. Circ Res 115:668–677CrossRefPubMed Vausort M, Wagner DR, Devaux Y (2014) Long noncoding RNAs in patients with acute myocardial infarction. Circ Res 115:668–677CrossRefPubMed
54.
55.
Zurück zum Zitat Lorenzen JM, Thum T (2012) Circulating and urinary microRNAs in kidney disease. Clin J Am Soc Nephrol 7:1528–1533CrossRefPubMed Lorenzen JM, Thum T (2012) Circulating and urinary microRNAs in kidney disease. Clin J Am Soc Nephrol 7:1528–1533CrossRefPubMed
56.
Zurück zum Zitat Lorenzen JM et al (2011) Urinary miR-210 as a mediator of acute T‑cell mediated rejection in renal allograft recipients. Am J Transplant 11:2221–2227CrossRefPubMed Lorenzen JM et al (2011) Urinary miR-210 as a mediator of acute T‑cell mediated rejection in renal allograft recipients. Am J Transplant 11:2221–2227CrossRefPubMed
57.
Metadaten
Titel
Nichtkodierende RNA
Innovative Regulatoren mit therapeutischer Perspektive
verfasst von
A. Bührke
C. Bär
T. Thum, MD, PhD
Publikationsdatum
13.12.2017
Verlag
Springer Medizin
Erschienen in
Herz / Ausgabe 2/2018
Print ISSN: 0340-9937
Elektronische ISSN: 1615-6692
DOI
https://doi.org/10.1007/s00059-017-4660-4

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