Analyse der Evolution von miRNA-Signalwegen
Frühere Studien widmeten sich meist ausschließlich der miRNA-Regulierung bei Bilateria (Zweiseitentieren). Über andere Arten ist hingegen nur wenig bekannt. Zu den Bilateria gehören alle Wirbeltiere, Insekten und Nematoden. Das EU-finanzierte Projekt NEMATOSTELLAMICRORNA untersuchte an der Seeanemone (Nematostella vectensis) miRNA-Arten und –funktionen. Die Anemone gehört wie alle Cnidaria (Nesseltiere) nicht zu den Bilateria. Nesseltiere sind Meerestiere wie Qualle, Koralle und Hydra. Mithilfe von Bioinformatikanalyse, biochemischen funktionalen Assays und In-situ-Hybridisierung wurden bei Cnidaria und Bilateria wichtige Gemeinsamkeiten und Unterschiede bei miRNA-Signalwegen enthüllt. Die Forscher entdeckten bei Nematostella neue miRNA, was die Zahl der bislang erforschten miRNA-Gene auf 87 erhöht. Dies entspricht der Anzahl der miRNA Bilateria. Damit ist die These widerlegt, dass nur bei hochkomplexen Bilateria eine große Anzahl an miRNA zu finden ist. Im Gegensatz zu der großen Anzahl von miRNA bei Nematostella sind bei anderen Nesseltieren wie Korallen und Hydras nur wenige entdeckte miRNA konserviert. Außerdem wurde nur ein miRNA zwischen Bilateria und Nematostella geteilt. Am auffälligsten ist, dass die miRNA-Wirkung in Cnidaria und Pflanzen den Pflanzen ähnlicher war und nicht den Bilateria. Im Gegensatz zu früheren Theorien, die eine unabhängige Entwicklung von miRNA-Pfaden in Pflanzen und Tieren vorschlagen, schlagen die Projektergebnisse einen gemeinsamen Ursprung der miRNA-Regulation bei Pflanzen und früh entwickelten Tierlinien vor. Die Projektforschung hat damit aufgezeigt, wie wichtig für die Forschung Tiermodelle sind, die nicht zu den Bilateria gehören, da es vor allem in der Entwicklungsbiologie und in Evolutionsstudien auf genaue und reproduzierbare Ergebnisse ankommt.
Schlüsselbegriffe
microRNA, Genexpression, Biogenese, messenger-RNA, Bilateria, Nematostella, Nesseltiere, phylogenetisch, In-situ-Hybridisierung, Modellierung, Entwicklung, Signalwege, Entwicklungsbiologie
