Determining splicing of probably, possibly and high-risk human papillomavirus and identification of regions controlling splicing of HPV16 E6/E7 and E2
(2018) MOBN03 20172Degree Projects in Molecular Biology
- Abstract
- Human papillomaviruses (HPVs) are DNA viruses which have existed on earth since the emergence of mankind. In total there are over 200 different types and twenty of these show a correlation with the development of cancer. These twenty HPVs are divided into high-risk and probable/possible high-risk HPVs depending on the occurrence in carcinoma in situ. Five biomarkers have been set for these twenty types, of which one is the ability to form a splice variant of the E6 protein, named E6*I. In this article it was set out to determine the splice pattern of E6*I and other potential splice variants for all twenty high-risk and probable/possible high-risk HPVs to see if it could be correlated to their ability to cause cancer. It is shown that all... (More)
- Human papillomaviruses (HPVs) are DNA viruses which have existed on earth since the emergence of mankind. In total there are over 200 different types and twenty of these show a correlation with the development of cancer. These twenty HPVs are divided into high-risk and probable/possible high-risk HPVs depending on the occurrence in carcinoma in situ. Five biomarkers have been set for these twenty types, of which one is the ability to form a splice variant of the E6 protein, named E6*I. In this article it was set out to determine the splice pattern of E6*I and other potential splice variants for all twenty high-risk and probable/possible high-risk HPVs to see if it could be correlated to their ability to cause cancer. It is shown that all HPVs, except HPV16, 35 and 73, form one E6* variant, which is specific for each type and named E6*I. HPV16, 35 and 73 form three or two variants, respectively, termed E6*I, E6*II and E6*III. The splicing of these E6/E7 mRNAs is regulated by specific elements in the RNA called enhancers or silencers. In this article two such elements affecting splicing to HPV16 acceptor 409 have been identified within two 50nt regions downstream of the acceptor. Another element affecting splicing to the E2 acceptor SA2709 was also determined and specified to region of 192nt downstream of the acceptor. (Less)
- Popular Abstract (Swedish)
- De cancerorsakande generna skiljer mellan olika humanpapillomvirus
Humant papillomvirus (HPV) är en grupp små, välkända virus som har funnits på denna jord sedan Homo sapiens satte sin fot på jorden. Totalt finns det idag över 200 typer men framförallt 20 är av stort intresse, eftersom de kan orsaka cancer hos människor, framförallt livmoderhalscancer. Årligen diagnostiseras runt 500 000 människor och 270 000 dör i livmoderhalscancer världen över, varav de flest dödsfall sker i utvecklingsländer. Majoriteten av dessa hade kunnat förhindras om de screenats för HPV, vilket görs i Sverige. I Sverige lämnar kvinnor över 23 år ett cellprov var tredje år, och i dessa prov letar man efter cellförändringar orsakade av HPV. På så sätt upptäcks... (More) - De cancerorsakande generna skiljer mellan olika humanpapillomvirus
Humant papillomvirus (HPV) är en grupp små, välkända virus som har funnits på denna jord sedan Homo sapiens satte sin fot på jorden. Totalt finns det idag över 200 typer men framförallt 20 är av stort intresse, eftersom de kan orsaka cancer hos människor, framförallt livmoderhalscancer. Årligen diagnostiseras runt 500 000 människor och 270 000 dör i livmoderhalscancer världen över, varav de flest dödsfall sker i utvecklingsländer. Majoriteten av dessa hade kunnat förhindras om de screenats för HPV, vilket görs i Sverige. I Sverige lämnar kvinnor över 23 år ett cellprov var tredje år, och i dessa prov letar man efter cellförändringar orsakade av HPV. På så sätt upptäcks en farlig infektion tidigt och behandlas innan den utvecklas till cancer. Det är dock i väldigt få fall en infektion utvecklas till cancer. I vanliga fall läker en HPV-infektion ut av sig självt inom 1-2 år, men kan i sällsynta fall bestå och utvecklas till cancer. Den vanligaste HPV-typen i livmoderhalscancer är HPV16. Tillsammans med HPV18 står dessa för 70 % av alla livmoderhalscancer fall orsakade av HPV. De övriga procenten står de resterande 18 typerna för.
Orsaken till cancer i en HPV-infekterad cell beror framförallt på två proteiner, E6 och E7. Dessa rubbar den normala balansen i cellen och hindrar den från att dö, något den normalt skulle vid en infektion. Dessa gener bildas från ett mRNA, som utgör en mall för hur proteinerna skall se ut. Innan mRNAt blir en färdig mall befinner den sig i ett förstadium som kallas pre-mRNA. Detta pre-mRNA består av olika regioner kallade introner (icke kodande regioner) och exoner (kodande regioner som utgör mallen för proteiner). Den process i vilken intronerna tas bort och exonerna sammanfogas till proteinmallen kallas för splicing. Idag vet man att så kallad alternativ splicing också kan förekomma där de kodande exonerna kan sammanfogas på olika sätt, fig.1. I vissa fall försvinner en eller flera exoner i det färdiga mRNAt, vilket ger en helt annorlunda mall. Gränserna mellan ett exon och en intron kallas givare respektive mottagare. Dessa givare och mottagare kan influeras av olika delar i mRNAt, vilka stärker eller försvagar splicingen och på så sätt har en påverkan på den alternativa splicingen.
Då dessa givare och mottagare är kända för HPV16 och 18, men okända för de övriga 18 cancerrelaterade HPV-typerna ville vi undersöka dessa. Plasmider, små cirkulära molekyler bestående av DNA, designades och innehöll E6/E7 DNA för 19 av dessa 20 HPV-typer. De testades sedan genom att föras in i mänskliga celler för att sedan titta på uttrycket och därmed splicingen av mRNA. För HPV16 och 18 kunde de sedan tidigare identifierade givarna och mottagarna bekräftas. Bland övriga 17 cancerrelaterade HPV-typerna hittades en givare och en mottagare i 15 av dem. De uppvisar därmed ett mönster liknande HPV18, men varje givare och mottagare i dessa 15 är unika. För de resterande två typerna, HPV35 och 73, kunde däremot två splicade mRNA identifieras. Dessa mRNA tros splicas mellan en givare och två mottagare, varav varje sådan förmodas vara unik för de två typerna. Hittills har dock endast en mottagare samt givaren för vardera av de två typerna identifierats. Förekomsten av två splicade mRNA för HPV35 var inte förväntat, men kunde förklaras när man tittade närmare på släktskapet mellan E6/E7 hos dessa 20 typer. Som beskrivits tidigare påverkas användandet av givare och mottagare av olika delar i mRNAt. Dessa delar är relativt anonyma och en ansats gjordes för att identifiera de som reglerar två skilda mottagare. Två sådana sekvenser som påverkar en mottagare i HPV16 E6/E7 lokaliserades till ett relativt kort avstånd, medan en mottagare som kontrollerar splicingen av ett annat HPV16 RNA kunde bestämmas till en lite längre sträcka.
Fyndet av dessa olika givare och mottagare samt delarna i RNAt som påverkar dessa, kan efter vidare undersökningar ligga till grund för potentiell cancerterapi samt en eventuellt förbättrad diagnostik, vilket i sin tur leder till en ökad patientsäkerhet och välmående för patienten.
Master’s Degree Project in Molecular Biology, 60 credits 2017-2018.
Department of Biology, Lund University
Advisor: Stefan Schwartz
Department of Laboratory Medicine-Lund, Section of Medical Microbiology, Lund University, BMC-B13 (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/8952173
- author
- Jönsson, Johanna
- supervisor
- organization
- course
- MOBN03 20172
- year
- 2018
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- language
- English
- id
- 8952173
- date added to LUP
- 2018-06-21 11:53:45
- date last changed
- 2018-06-21 11:53:45
@misc{8952173,
abstract = {{Human papillomaviruses (HPVs) are DNA viruses which have existed on earth since the emergence of mankind. In total there are over 200 different types and twenty of these show a correlation with the development of cancer. These twenty HPVs are divided into high-risk and probable/possible high-risk HPVs depending on the occurrence in carcinoma in situ. Five biomarkers have been set for these twenty types, of which one is the ability to form a splice variant of the E6 protein, named E6*I. In this article it was set out to determine the splice pattern of E6*I and other potential splice variants for all twenty high-risk and probable/possible high-risk HPVs to see if it could be correlated to their ability to cause cancer. It is shown that all HPVs, except HPV16, 35 and 73, form one E6* variant, which is specific for each type and named E6*I. HPV16, 35 and 73 form three or two variants, respectively, termed E6*I, E6*II and E6*III. The splicing of these E6/E7 mRNAs is regulated by specific elements in the RNA called enhancers or silencers. In this article two such elements affecting splicing to HPV16 acceptor 409 have been identified within two 50nt regions downstream of the acceptor. Another element affecting splicing to the E2 acceptor SA2709 was also determined and specified to region of 192nt downstream of the acceptor.}},
author = {{Jönsson, Johanna}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Determining splicing of probably, possibly and high-risk human papillomavirus and identification of regions controlling splicing of HPV16 E6/E7 and E2}},
year = {{2018}},
}