Long-read RNA sequencing based characterisation of transcriptome adaptation in cold-activated brown adipose tissue

Bidragets oversatte titel: Long-read RNA sekventerings baseret karakterisering af kulde-induceret transkiptionel adaption i brunt fedtvæv

Christoph Andreas Engelhard

Publikation: AfhandlingPh.d.-afhandling

Abstract

Fedme er karakteriseret ved kronisk ubalance mellem energiindtag og energiforbrug. Aktiv brunt fedtvæv er i stand til at øge energiomsætningen ved at nedbryde kulhydrater og fedt i en proces kaldet afkoblet respiration. Denne proces er i stand til at genererer varme uden produktion af ATP. Yderligere, aktivering af brunt fedtvæv påvirke hele kroppens metaboliske parametre via sekretion af endokrine faktorer. Nye studier viser endvidere, at aktivt BAT reducerer energioptag ved at forøge mæthedsfølelse,
hvilket sker igennem postprandial temperaturstigninger. På baggrund af disse observationer, har aktivt BAT’s rolle som potentiel strategi for bekæmpelse af fedme og fedmeassocierede komplikationer skabt stor interesse. For at kunne udnytte BAT aktivering i fedme-terapi, er det nødvendigt at have gennemgribende forståelse af de processer, der ligger til grund for reguleringen af BAT aktivitet.

lncRNA gener samt alternativ transkription, er for nyligt blevet forslået som potentielle mekanismer som kunne være vigtige for regulering af cellulære funktioner generelt, men også specifikt for udvikling, samt funktion af adipocytter. I disse studier blev et specifikt lncRNA gen identificeret vha. RNA-sekventering af kuldestimulerede mus på en fedtrig diæt (HFD). Dette lncRNA gen er kendt for, at spille en rolle i BAT-udvikling og -funktion. Både kulde og højt energiniveau i form af fedtrig kost, er væsentlige stressfaktorer for BAT vævet. Karakterisering af det fedtvævsspecifikke lncRNA gen Gm15551, viste at dette gen er stærkt induceret gennem fedtcelledannelsen (adipogenese) og at
udtrykket er represseret som følge af beta-adrenerg stimulering. Rollen af Gm15551 i aktivering af termogenese i BAT blev yderligere undersøgt in vitro og in vivo. Overraskende viste det sig, at dette lncRNA gen ikke er essentielt for BATs funktionen, på trods af dets specifikke berigelse i BAT samt korrelation med BAT aktivering.

Yderligere, anvendte vi den relativt nye long-read RNA-sekventeringsmetode fra Oxford Nanopore Technologies (ONT) til at karakterisere transkriptomet i BAT under normal samt kuldepåvirket tilstand. Long-read sekventering har en markant fordel i forhold til traditionel short-read sekventering (Illumina), når det kommer til annotering af komplekse genetiske loci med flere transkripter der stammer fra det samme gen. Yderligere,
gavner ONT-baseret data også annoteringen af transkripter med vævsspecifikke ekspressionsprofiler såsom lncRNA, der kan være være at detektere i almindelige referenceannotationer. Ved hjælp af denne tilgang blev en ny BAT-specifik trunkeret isoform
af mitokondriel cysteinyl-tRNA-syntetase påvist og funktionelt karakteriseret i brune adipocytter.
Bidragets oversatte titelLong-read RNA sekventerings baseret karakterisering af kulde-induceret transkiptionel adaption i brunt fedtvæv
OriginalsprogEngelsk
Bevilgende institution
  • Syddansk Universitet
Vejledere/rådgivere
  • Kornfeld, Jan-Wilhelm, Vejleder
Dato for forsvar10. mar. 2022
Udgiver
DOI
StatusUdgivet - 14. sep. 2022

Note vedr. afhandling

Afhandlingen kan læses på SDUs bibliotek.

Fingeraftryk

Dyk ned i forskningsemnerne om 'Long-read RNA sekventerings baseret karakterisering af kulde-induceret transkiptionel adaption i brunt fedtvæv'. Sammen danner de et unikt fingeraftryk.

Citationsformater