Gesundheit

Neue Möglichkeiten der protein-RNA-Netzwerke

Für Ihre wichtigen Aufgaben werden alle RNA-Moleküle in unseren Zellen benötigen Proteine als bindungspartner. Wissenschaftler des deutschen Krebsforschungszentrums (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ) und Kollegen vom European Molecular Biology Laboratory (EMBL) entwickelt haben, die erste Methode, mit der Sie analysieren können, die Zusammensetzung des RNA-protein-Netzwerk der Zelle. Die neue Methode wurde nun veröffentlicht in der Fachzeitschrift Cell.

RNA-Moleküle, die wichtige Aufgaben in jeder Zelle: die Messenger-RNA (mRNA) dient zum übersetzen der genetischen Informationen der DNA in Proteine. Aber auch viele andere RNA-Moleküle vorliegen, die nicht in protein translatiert. In der Tat, nur fünf Prozent von RNA in menschlichen Zellen ist mRNA.

Für viele Ihrer Funktionen, RNA-Moleküle interagieren mit Proteinen. Manchmal, verschiedene Arten von RNA-kommen Sie zusammen mit bestimmten Proteinen zu bilden, die hoch komplexe molekulare Maschinen, das beste Beispiel sind die Ribosomen, wo die Proteinsynthese stattfindet.

„Ein gigantisches Netzwerk von interagierenden RNAs und Proteine aktiv, die in jeder unserer Zellen, aber wir wissen noch sehr wenig über die genaue Zusammensetzung von diesem Netzwerk. Wir wollen verstehen, welche Proteine binden an RNA, und wie dieser unterscheidet sich zwischen Zelltypen oder in den Bedingungen, wenn die Zellen gestresst sind. Wir haben nun eine Methode entwickelt, die es uns ermöglicht zu untersuchen, die zum ersten mal“, sagt Jeroen Krijgsveld aus dem deutschen Krebsforschungszentrum.

Bis jetzt, solche Analysen können nur dann durchgeführt werden, die für eine Klasse von RNAs, nämlich mRNAs. mRNAs sind die Vorlagen, mit deren Hilfe protein-Sequenz. Protein-Interaktionen mit allen anderen sogenannten non-coding RNA-Typen, einige davon kennt man erst seit ein paar Jahren, konnte nicht erkannt werden, mit Hilfe der vorhandenen Methode. „Non-coding RNAs, die von weit überwiegende Teil der mRNA-Moleküle, und Sie erfüllen verschiedene regulatorische Zwecke“, erklärt Krijgsveld.

Zusammen mit Kollegen aus dem EMBL, Krijgsveld, gelang nun die Entwicklung einer Methode bezeichnet XRNAX zu analysieren, die Wechselwirkungen aller RNA-Klassen, die mit zellulären Proteinen. Mit XRNAX, die Wissenschaftler können auch quantitative Aussagen: Sie können nicht nur sehen, was protein-RNA bindet, sondern auch in welchem Umfang. Auf diese Weise konnten Sie beobachten, wie die RNA-Bindung ändert, wenn die Zellen ausgesetzt werden, um ein toxin. Darüber hinaus mit der neuen Methode, die das Forscherteam identifizierte Hunderte von Proteinen, die zuvor nicht bekannt waren, bind RNA.

„Mit XRNAX sind wir in der Lage zu Messen, alle Interaktionen zwischen protein und RNA, das ist etwas, was niemand Messen konnte, vor.“, erklärt Jakob Trendel, wer hat XRNAX. „Viele protein-RNA-Interaktionen der Verdacht besteht, dass die zugrunde liegende Ursache für Krankheiten, einschließlich Krebs, Amyotrophe Lateralsklerose oder viralen Infektionen wie HIV. Jetzt haben wir die Möglichkeit, Sie zu betrachten.“