home>mypoint>news>659564.html
Artikel teilen:
Weiterer Erfolg für die RNA-Forschung: Neue „Genschalter“ entdeckt
Die Sektion für Genomik und RNomik (Leiter: Univ.-Prof. Dr. Alexander Hüttenhofer) des Biozentrums trägt international seit Jahren erfolgreich zur RNA-Forschung bei. Nicht-protein-kodierende RNAs (ncRNAs) gelten als Hoffnungsträger in der molekularbiologischen Forschung. In Zusammenarbeit mit dem Wissenschaftskolleg „Signal Processing in Neurons“ (SPIN) hat das Team von Prof. Hüttenhofer nun bisher nicht beschriebene nsRNAs entdeckt, die eine Rolle in der neuronalen Differenzierung spielen.
Während beim Menschen nur ein ganz kleiner Teil der genetischen Information in der DNA über Boten-RNAs (mRNAs) in Proteine übersetzt wird (ca. 1.4%), wird der größte Teil des Genoms (ca. 90%) in nicht-protein-kodierende RNA Transkripte überschrieben. Es ist dabei bekannt, dass die teilweise nur 21 bis 23 Nukleotide großen ncRNA Moleküle wichtige und essentielle Funktionen in der Zelle übernehmen. So sind sie in der Lage die Expression einzelner Gene zu regulieren und damit bestimmte Genfunktionen ein- oder auszuschalten. Für Forschung und Therapie bietet das einen viel versprechenden Ansatz, könnten Zielgene auf diese Weise doch erstmals in Säugetierzellen nach Belieben abgeschaltet werden. Jetzt haben WissenschafterInnen der Medizinischen Universität Innsbruck einen weiteren Fortschritt in der ncRNAs Forschung erzielt. Den ForscherInnen ist es gelungen eine noch nicht beschriebene Klasse von ncRNAs aufzuzeigen. Die Ergebnisse sind im renommierten Journal „Nucleic Acids Research“ veröffentlicht worden. „Ziel unserer Arbeit war es, diejenigen ncRNA Gen-Schalter zu identifizieren, welche bei neuronalen Entwicklungen beteiligt sind“, erklärt Prof. Alexander Hüttenhofer, Leiter der Sektion Genomik und RNomik. In einem weiteren Schritt wird es jetzt darum gehen, ein besseres Verständnis über die Funktionen dieser ncRNAs zu erhalten. „Dann wird es auch künftig möglich sein zu untersuchen, welche dieser genetischen Schalter bei neurodegenerativen Erkrankungen verändert sind.“ Damit könnten die Erkenntnisse in einigen Jahren einen Beitrag bei der Entwicklung von Therapiemöglichen zur Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen leisten.
Zusammenarbeit mit SPIN
Das Paper ist dabei eine erfolgreiche Zusammenarbeit innerhalb des PhD Programms „Signalverarbeitung in Nervenzellen/Signal Processing in Neurons“ (SPIN) mit der Arbeitsgruppe von Prof. G. Dechant. Die Innsbrucker WissenschafterInnen forschen dabei über den Aufbau und die Funktionsweise des menschlichen Nervensystems. Erstautorin war Dr.in Konstantinia Skreka, die sich in ihrer Doktorarbeit mit dem Thema des Papers beschäftigt hat. Prof. Hüttenhofer hat die Doktorarbeit der gebürtigen Griechin betreut. Zweitautor ist ein weiterer Mitarbeiter der Sektion für Genomik und RNomik, der PhD-Student Simon Schafferer, der erst seit einem Jahr an der Medizinischen Universität Innsbruck forscht. Schafferer war vor allem für die bioinformatischen Tätigkeiten im Forschungsprojekt zuständig. Die ForscherInnen der „Gemeinsamen Einrichtung für Neurowissenschaften“ (Leiter: Univ.-Prof. Dr. Georg Dechant) Irina-Roxanna Nat, Ahmad Salti und Galina Apostolova haben sich unter anderem mit der Differenzierung und Züchtung der Stammzellen und primären neuronalen Zellen beschäftigt.
Vielversprechende Methode
Für ihre Forschungsarbeit haben die WissenschafterInnen im Rahmen eines Tiermodells Stammzellen differenziert. Die ncRNAs aus drei Stadien (Stammzellen, Neuronale-Vorläufer-Zellen, Neuronale Zellen und Glia Zellen Population) wurden mittels einer im Labor von Prof. A. Hüttenhofer etablierten Methode extrahiert. Bei dieser Methode wird proteingebundene RNA der Größe nach aufgetrennt. Mittels Hochdurchsatz-Sequenzierung war es schließlich möglich mehrere Millionen ncRNA Sequenzen zu erhalten, welche bioinformatisch analysiert wurden. Nach der entsprechenden Aufarbeitung dieser Sequenzen konnten anschließend bis zu tausend noch nicht annotierter ncRNAs identifiziert werden. Außerdem konnte ermittelt werden, wie häufig RNAs in den unterschiedlichen Stadien vorkommen. Dies ermöglicht Einblicke, ob sie eine spezielle Rolle während der neuronalen Differenzierung spielen.
Publikation: “Identification of differentially expressed non-coding RNAs in embryonic stem cell neural differentiation”, AutorInnen: Konstantinia Skreka, Simon Schafferer, Irina-Roxanna Nat, Marek Zywicki, Ahmad Salti, Galina Apostolova, Matthias Griehl, Mathieu Rederstorff, Georg Dechant, Alexander Hüttenhofer
Link: http://dx.doi.org/10.1093/nar/gks311
(hof)
Bildunterschrift: Forschungserfolg für Dr.in Konstantinia Skreka, Simon Schafferer (re.) und Prof. Alexander Hüttenhofer, die in Zusammenarbeit mit Zusammenarbeit mit dem Wissenschaftskolleg „Signalverarbeitung in Nervenzellen/Signal Processing in Neurons“ (SPIN) ihre Ergebnisse kürzlich veröffentlicht haben.
Weiterführende Links:
Biozentrum
http://biocenter.i-med.ac.at/
Sektion für Genomik und RNomi
http://genomics.i-med.ac.at/