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Nichtkodierende RNA - Ihre Bedeutung bei Tier-Embryonen

Eine EU-Forschung beantwortete Fragen zur Entwicklung der Komplexität bei vielzelligen Tiere, den sogenannten Metazoen. Nichtkodierende RNA (ncRNA) werden nicht in Proteine übersetzt​und besitzen den Schlüssel zur Entwicklung des Organismus.
Nichtkodierende RNA - Ihre Bedeutung bei Tier-Embryonen
Die Genomik hat ergeben, dass sich innerhalb der Metazoen-Gruppe die Anzahl von Protein codierenden Genen, trotz einer Zunahme der Kompliziertheit hinsichtlich der Organe und Systeme mit Fortschritt der Evolution, nur geringfügig unterscheidet. Dies steht im krassen Gegensatz zu ncRNA, die deutlich mit der Entwicklungskomplexität korrelieren.

Das Projekt NCRNASDEVNET (Non-coding RNAs and their role in developmental networks) nahm die Entwicklung bei der Fruchtfliege Drosophila melanogaster unter die Lupe, um die Schlüsselfunktionen von ncRNA zu identifizieren. Die Forscher untersuchten das Mesoderm, also die Keimschicht, die alle wichtigen Organe einschließlich Muskeln, Blut, Herz und Lunge enthält.

Mit einer eingehenden Sequenzierung des gesamten Transkriptoms des Mesoderms zu drei Schlüsselzeitpunkten in der frühen Entwicklung erstellten die Forscher eine Liste von neu entdeckten ncRNA, die rund 140 Gene umfassen. Die meisten dieser Gene wurden differentiell exprimierten, je nach Gewebe und Entwicklungszeitpunkt. Verschiedene Klassen von ncRNA waren erkennbar, unter anderem intergenische ncRNA, stabile RNA von Enhancern, Antisense-RNA und Antisense-Promotor überlappende ncRNA.

Die Forschung bemühte sich auch um die Validierung der ncRNA sowie um die Definierung einer Funktion für die Gene. Fluoreszenzantisense-Sonden zeigten, dass ein neues Transkript in sehr frühen Embryonen exprimiert wird, und zwar in einem Muster, das das kritische Entwicklungsstadium der antero-posterioren Polarität bestimmt.

Zukünftige Forschung wird die Funktionen der ncRNA durch Deletion oder Hemmung ihre Expression in Fliegen überprüfen. Derzeit wird daran gearbeitet, Knockdown-Mutanten für eine Auswahl der ncRNA zu produzieren.

Die Ergebnisse von NCRNASDEVNET werden das steigende Interesse an RNA-zentrierter Forschung mit wertvollen Informationen bereichern und helfen, die Evolutionstheorie in vielzelligen Tieren aufzuklären. Das Verständnis regulatorischer Netzwerke im Zusammenhang mit der Entwicklung ist unerlässlich für die Untersuchung von Entwicklungsstörungen - letztlich auch für eine bessere Diagnose und gezielte Behandlung.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Scientific Research

Schlüsselwörter

nichtkodierende RNA, Metazoen, Entwicklungskomplexität, Mesoderm, Krankheit, Behandlung
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