Genregulation durch nicht kodierende RNAs
Der Genombereich DLK1-GTL2 wurde vor kurzem auf dem menschlichen Chromosom 14 entdeckt. Es handelt sich um ein evolutionär erhaltenes Cluster von Genen, die in elternspezifischer Art exprimiert werden. Es besteht aus mindestens vier proteinkodierenden Genen mit väterlicher Expression und einer Reihe kleiner, nicht kodierender RNA (ncRNA)-Genen auf dem mütterlichen Allel. Diese ncRNAs umfassen bekannte ribosomale RNAs (rRNAs), Transfer-RNAs (tRNAs), kleine nukleare und nukleolare RNAs (snRNAs bzw. snoRNAs) sowie microRNAs (miRNAs). Letztere fungieren häufig als posttranskriptionale Regulatoren, die häufig zu einer translationalen Repression oder Targetdegradation und zu Gen-Silencing führen. Zudem wurden kürzlich Myriaden langer ncRNAs mit im Wesentlichen unbekannten Funktionen identifiziert. Das von der Europäischen Union finanzierte Projekt "Biological role of microRNAs in the DLK1 GTL2 imprinted domain" (Callimir) widmete sich der Aufklärung der biologischen Rolle von ncRNAs und miRNAs des Bereichs DLK1-GTL2 im Säugetiergenom. Die Callimir-Forscher gewannen unter Anwendung moderner Ansätze signifikante Einblicke in die Rolle mütterlich exprimierter ncRNAs im Bereich DLK1-GTL2. Zudem konnten sie die Transkription dieser langen ncRNAs bestätigen und ihre Lokalisierung im Interchromatinraum verfolgen. Die Wissenschaftler des Projekts verwendeten Muskelhypertrophie beim Schaf als Modellsystem für die Identifizierung einer neuen Klasse von Mutationen, die die Interaktion der miRNAs mit ihren Targets beeinflussen. Zudem zeigten Bioinformatikanalysen von Datenbanken zu humanen und Mäuse-Einzelnukleotid-Polyphormismen (SNPs) eine große Anzahl vermutlicher Mutationen, mit positiver oder negativer Auswirkung auf die miRNA-Targetinteraktion. Diese Erkenntnisse bieten eine Erklärung für die Fülle phänotypischer Variationen, die sich beobachten lassen. Diese Daten sind in der Patrocles-Datenbank öffentlich zugänglich. Die Errungenschaften des Callimir-Konsortiums brachten neue Erkenntnisse zur Rolle der ncRNAs in der Humanbiologie, die dem Verständnis und der Behandlung genetischer Erkrankungen beim Menschen dienen.
