Die regulatorische Karte des Hormonstoffwechsels
Nach der Synthese in eukaryotischen Zellen und vor ihrer Übersetzung, regulieren Prozesse wie das alternative Spleißen und Polyadenylierung die RNA-Moleküle. Das Schicksal und die Verteilung von RNA-Molekülen hängen weitgehend von einer Anzahl von regulatorischen Faktoren ab, wie beispielsweise RNA-Bindungsproteine (RBP), Mikro-RNAs und lange nicht-kodierende RNA lncRNA. Das primäre Ziel des EU-geförderten RNAREGMAP-Projekts (Condition specific RNA regulatory maps) war die Identifizierung von regulatorischen RBP, die am menschlichen Steroidhormonstoffwechsel beteiligt sind. In Anbetracht, dass eine unangemessene Produktion von Hormonen in der Nebennierenrinde größere physiologische Störungen verursacht wie etwa das Cushing- und das Conn-Syndrom, ist das Ergebnis der Studie von großer klinischer Bedeutung. Die Wissenschaftler schufen einen rechnerischen Ansatz, der etwa 80 globale RBP-RNA Datensätze untersuchtem die an diversen Funktionen wie microRNA-vermittelte Regulation, RNA-Stabilität und Übersetzung untersuchte. Darüber hinaus optimierten sie genomische Methoden zur Berechnung der RNA-Produktion, Verarbeitung und Zerfallsraten in menschlichen Zelllinien. Dieser Ansatz zeigte, dass lncRNAs wesentlich weniger stabil waren als Proteine kodierende RNA. In einem anderen Teil des Projekts verwendeten die Forscher ein menschliches NNR-Zellkulturmodell, um Genexpressionsantworten auf Angiotensin und Forskolin zu identifizieren. Diese beiden Verbindungen sind für ihre Fähigkeit bekannt, die Hormonproduktion zu stimulieren. Sie entdeckten offene Leserahmen in Proteine kodierenden Gene und nicht-kodierenden RNA-Genom-Regionen, die an der molekularen Reaktion auf die Hormonproduktion beteiligt sind. Außerdem identifizierten sie eine Reihe von putativ regulatorischen Transkriptionsfaktoren - RBP, Mikro-RNA und lncRNA. Dabei wurde besonderer Wert auf RBP ZFP36L2 gelegt, ein wichtiger post-Transkriptionsregulator des Steroidhormonstoffwechsels. Die metabolische Markierung von RNA in diesem Projekt lieferte wichtige technische und biologische Einblicke in die Genexpression. Wichtig ist, dass die Ergebnisse der Studie unser Verständnis der Regulation des Steroidhormonstoffwechsels verbessern und dazu genutzt werden könnten, ein hormonelles Ungleichgewicht zu korrigieren.
Schlüsselbegriffe
Hormonmetabolismus, Modellierung, RNA, RNA-bindende Proteine, microRNA, Steroid, Angiotensin, Forskolin, RBP ZFP36L2
