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Neue Erkenntnisse zur Transkriptionsregulierung

Ein wichtiger Prozess im Anschluss an die Transkription von Genen ist die Entfernung nicht-kodierender Sequenzen von prä-messenger RNA-Molekülen (mRNA) – ein Prozess, der als Spleißen bezeichnet wird. Eine EU-finanzierte Studie befasste sich mit dem noch relativ unerforschten Gebiet des mRNA-Spleißens und untersuchte Proteine, die diesen Prozess regulieren.
Neue Erkenntnisse zur Transkriptionsregulierung
Spleißen findet oft zellabhängig statt, was zur Expression strukturell und funktionell unterschiedlicher Proteinisoformen aus ein und demselben Gen führt. Welche Faktoren beim Spleißen für die Inklusion oder Exklusion eines bestimmten Exons zuständig sind, ist allerdings noch zu klären.

Das EU-finanzierte Forschungsprojekt 'Coordinated regulation of transcription and pre-mRNA splicing at gene promoters' (PRE-MRNA SPLICING) sollte Zielstrukturen für SR-Proteine identifizieren, einer wichtigen Familie von Spleißregulatoren. Diese Proteine definieren die richtige Abgrenzung zwischen Intron und Exon und rekrutieren das Spleißosom. Eine In-vitro-Depletion dieser Faktoren sollte zeigen, welche Rolle ihnen bei der Regulierung des transkriptionellen Spleißens zukommt.

Anschließende RNA-Sequenzierungen ergaben, dass SR-Proteine die Genexpression unterschiedlich regulieren, dass diese Regulierung komplex ist und sowohl auf Ebene des alternativen Spleißens wie auch der gesamten Genexpression stattfindet.

Eine weitere Forschungsrichtung von PRE-MRNA SPLICING war die Analyse des 5'-Cap-Struktur, einer weiteren mRNA-Modifikation, die sowohl für effizientes Spleißen als auch für die Translation wichtig ist. Erfolgreich wurde erstmals eine Komponente des nukleären Cap-bindenden Komplexes (CBP 20) genomweit lokalisiert. Ein Vergleich der Verteilung dieser Komponente im Genom mit der der RNA-Polymerase-II- und -III-Belegung sollten neue Erkenntnisse zur Regulierung der Genexpression bei spezifischen Genpromotern bringen.

Neben grundlegenden Erkenntnissen zur Rolle von SR-Proteinen bei der Regulierung des Spleißens und damit der Genexpression könnten die Ergebnisse von PRE-MRNA SPLICING direkte klinische Relevanz haben. Da die Expression bestimmter SR-Proteine bei Krebserkrankungen fehlreguliert ist, könnten sich neue Ansätze ergeben, um die Folgen dieser Fehlregulierung zu erforschen.

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