Evaluation of non-coding RNAs in Parkinson's disease

Abstract

Parkinson’s disease (PD) is the commonest movement disorder and a devastating neurodegenerative condition. Although PD motor symptoms arise from the progressive loss of dopaminergic neurons on the Substantia Nigra, this disease also affects other brain areas. This thesis explores the intersection between deregulated non-coding RNAs (ncRNAs), key gene expression regulators, and PD. We do so investigating different ncRNAs species: small non-coding RNAs (sncRNAs) and long non-coding RNAs (lncRNAs). Our results suggest that ncRNA deregulation is a specific process, presenting selective temporal and spatial deregulation patterns. We show that Oxidative Stress (OS), a key PD component, modifies the expression levels of ncRNAs. Besides, we performed two High-Throughput Functional Screenings that identified sncRNAs important for neuronal maintenance and response to OS. Finally, we used an engineered CRISPR-Cas9 tool in cell culture to overexpress the endogenous lncRNA LINC01007, which is a putative master gene expression regulator.

La malaltia de Parkinson (MP) és l’afecció del moviment més comú i una malaltia neurodegenerativa devastadora. Tot i que els símptomes motors de la MP són deguts a la pèrdua progressiva de neurones dopaminèrgiques a la Substància Negra, aquesta malaltia també afecta altres àrees del cervell. Aquesta tesi explora la intersecció entre la desregulació d’ARNs no codificants (ARNnc), reguladors clau de l’expressió gènica, i la MP. Això ho fem investigant diverses espècies d’ARNnc: ARN no codificants petits (ARNncp) i ARN no codificants llargs (ARNncl). Els nostres resultats suggereixen que la desregulació d’ARNnc és un procés específic, presentant uns patrons de desregulació temporal i espacial selectius. Mostrem que l’Estrès Oxidatiu (EO), un component clau de la MP, modifica els nivells d’expressió d’ARNncs. A més, em dut a terme dos Cribratges Funcionals d’Alt Rendiment que han identificat ARNncp importants per al manteniment neuronal i la resposta a EO. Finalment, en cultius cel·lulars, em emprat una eina CRISPR-Cas9 modificada per a sobreexpressar l’ARNncl endogen LINC01007, que és un putatiu regulador transcripcional mestre.