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Nichtkodierende RNAs regulieren Immunantworten

Immunzellen schützen den Körper vor eindringenden Pathogenen, indem Reaktionen erfolgen, die größtenteils durch die Induktion spezifischer Genprogramme durchgeführt werden.
Nichtkodierende RNAs regulieren Immunantworten
Bei der Molekülfamilie der Toll-like Rezeptoren (TLR) handelt es sich um Muster erkennende Rezeptoren, die maßgeblich an Immunantworten auf eine Vielzahl von Mikroben beteiligt sind. Mit der Exprimierung an dendritischen Zellen bringen neuere Studien TLRs mit einer Vielzahl von Krankheiten wie etwa Diabetes, entzündlicher Darmerkrankung, Lupus und rheumatoider Arthritis in Verbindung. Das Wechselspiel des TLR mit pathogenspezifischen Komponenten initiiert eine Transkriptionsreaktion, die tausende Gene aktiviert, die erforderlich sind, um das adaptive Immunsystem zu alarmieren und die pathogene Bedrohung zu eliminieren.

Obgleich die vorgelagerten Signalisierungskomponenten, welche die Erfassung von Krankheitserregern durch TLRs vermitteln, bereits gut eingeführt sind, ist relativ wenig über die nachgelagerten Transkriptionskaskaden bekannt, welche die spezifische Genexpression direkt steuern. Es ist von hohem Stellenwert, die molekularen Mechanismen zu verstehen, welche der Regulierung dieser dynamischen Genantworten zugrundeliegen. Um dieses Ziel zu erreichen, hat das von der EU finanzierte Projekt TLR-LNCRNAS (Systematic elucidation of the regulatory roles of large non-coding RNAs in the toll-like receptor pathway) auf systematische Weise die regulatorische Rolle der Transkriptionsregulatoren vermessen, die an der Reaktion der dendritischen Zellen auf die TLR-Aktivierung beteiligt sind.

Die Wissenschaftler entwickelten neuartige Einzelzell-Genomtechnologien zur Ermittlung regulatorischer Regionen und großer nichtkodierender RNAs (lncRNAs), die an der Regulation der Immunantwort nach Exposition gegenüber Krankheitserregern beteiligt sind. In Kombination mit Modellen von Hämatopoese und Immunantwort gaben diese Technologien wichtige Einblicke in verschiedene Regulierungsmechanismen, die dem Verlauf der Blutbildung und Immunentscheidungen zugrundeliegen. Sie identifizierten eine Untermenge von lncRNAs, welche die Genexpression in angeborenen Immunzellen auf pathogene Reize regulierten. LncRNAs wurden lange als ein Rauschen bei der Transkription betrachtet, aber sich neu abzeichnende Beweise stützen deren Beteiligung an verschiedenen physiologischen Prozessen.

Insgesamt gestatteten die im Rahmen des TLR-LNCRNAS-Projekts generierten Instrumente die Abgrenzung diverser regulatorischer Mechanismen, die an der hämatopoetischen Entwicklung und Immunentscheidungen beteiligt sind. Überdies gewann man neuartige Einblicke im Zusammenhang mit Kontrollposten des Immunsystems, die eine Rolle bei Krankheitsbildern von Krebs bis hin zu neurologischen Krankheiten, Erkrankungen der Blutbildung und Diabetes spielen.

Langfristig sollen diese systematischen Studien die Kluft zwischen grundlegenden regulatorischen Mechanismen und deren physiologischen In-vivo-Konsequenzen im gesunden Zustand und bei Krankheiten überbrücken.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Life Sciences

Schlüsselwörter

TLR, dendritische Zellen, Transkription, TLR-LNCRNAS, lncRNAs
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