Goal of the subproject
MicroRNAs (miRNAs) sind kleine regulatorische RNAs, die wichtige Rollen bei biologischen Prozessen wie Embryonalentwicklung, Metabolismus oder Zelldifferenzierung spielen. Dabei wechselwirken miRNAs mit komplementären Bereichen auf mRNAs und unterdrücken deren Translation oder führen zu ihrem Abbau. Untersuchungen an verschiedenen Tumortypen haben gezeigt, dass miRNAs auch für die Entstehung und Ausprägung von zahlreichen Krebsarten wichtig sind. Darüber hinaus wurde gefunden, dass miRNAs auch von zahlreichen Viren (hauptsächlich Herpesviren) exprimiert werden und somit möglicherweise wichtige Funktionen bei Virus-Infektionen ausüben. Experimentelle Studien, die zum besseren Verständnis der Funktion sowohl von zellulären als auch viralen miRNAs beitragen, werden somit auch neue Wege zur Bekämpfung dieser Krankheiten aufzeigen.
Obwohl bereits gute Algorithmen zur Vorhersage von mRNAs, die durch zelluläre aber auch virale miRNAs reguliert werden, entwickelt wurden, sind die Ziel-mRNAs der meisten miRNAs noch nicht gefunden. Ziel unserer Arbeit ist es daher experimentelle Methoden zur Identifizierung von mRNAs, die durch miRNAs reguliert werden, zu etablieren. Es ist uns bereits gelungen hoch-spezifische Antikörper gegen humane Argonaute (Ago)-Proteine herzustellen, welche zelluläre Bindungspartner von miRNAs und deren Ziel-mRNAs darstellen. Wir konnten zeigen, dass mit diesen Antikörpern Ziel-mRNAs von miRNAs isoliert und identifiziert werden können.
In Zusammenarbeit mit fast allen Partnern dieses Verbundantrages wollen wir nun diese neuen experimentellen Ansätze zur Identifizierung von miRNA-Zielgenen nutzen um virale aber auch zelluläre Ziel-mRNAs in verschiedenen Modellsystemen zu finden (zusammen mit Prof. Haas und Prof. Grässer). Isolierte mRNAs werden zunächst bioinformatisch (zusammen mit Prof. Zimmer) auf miRNA-Bindungsstellen untersucht. mRNA-Kandidaten werden mittels geeigneten Reporter-Systemen validiert und auf ihre Funktion im viralen Lebenszyklus untersucht. Parallel zu den Studien an menschlichen Viren sollen auch Mausviren untersucht werden (zusammen mit Prof. Koszinowski/Dr. Doelken und PD Dr. Adler). Hierzu werden Antikörper gegen Maus-Ago Proteine hergestellt und ähnliche Experimente wie im humanen System durchgeführt.
Wir hoffen durch die Identifizierung von viralen miRNA-Zielgenen zum besseren Verständnis und nicht zuletzt zur Bekämpfung von Viren beitragen zu können
