RNAdeco: chemische Dekoration von RNA

Der Bauplan aller Zellen und Organismen wird als genetische Information mittels der vier Buchstaben A (Adenosin), G (Guanosin), C (Cytidin), und T (Thymidine) in DNA gespeichert. Wird diese Information als Anleitung für die Bildung von Eiweissstoffen verwendet, so wird diese vorerst in Ribonukleinsäure RNA umgeschrieben. Die genetischen Buchstaben der RNA sind mit jenen der DNA nahezu ident. Lediglich T wird in RNA durch U (Uridin) ersetzt. Bis vor kurzem wurde angenommen, dass die vier Buchstaben der RNA während des Lebenszyklus eines RNA Moleküls weitgehend unverändert bleiben und die genetische Information daher unverändert bleibt. Neuere Ergebnisse zeigen jedoch, dass RNA auf vielfältige Art chemisch modifiziert bzw. "dekoriert" werden kann: heute sind ca. 150 verschiedene chemische Modifikationen an RNA bekannt, von denen manche nur in bestimmten Organismengruppen nachgewiesen werden können. Manche Modifikationen der RNA könne die Stabilität, den Transport, die Funktion oder die genetische Information der RNA Moleküle stark beeinflussen. Chemische Modifikationen an RNA können dynamisch angebracht aber auch wieder entfernt werden. Dieses dynamische, komplexe chemische Repertoire gibt somit Organismen und Zellen die Möglichkeit die genetische Information in Abhängigkeit von Umwelteinflüssen, wie Ernährung, Infektionen, oder Stress auf RNA-Ebene variabel zu verändern. Bei der Vielzahl der heute bekannten chemischen Modifikationen an RNA ist es nicht verwunderlich, dass die Enzyme, welche diese Modifikationen anbringen, erkennen, oder auch wieder entfernen, nur teilweise bekannt sind. Ebenso sind die Signale, welche zur Anbringung chemischer Modifikation führen, sowie deren Interaktionen mit anderen zellulären Prozessen nicht bekannt. Schließlich sind die biologischen Konsequenzen vieler RNA-Modifikationen noch nicht studiert. In diesem SFB-Gemeinschaftsprojekt bearbeitet ein Team aus 12 ExpertInnen der RNA Forschung aus Innsbruck und Wien einige der vielen offenen Fragen der chemischen RNA Modifikationen. Das Team bestehend aus Chemikern, Biochemikern, Biologen, Strukturbiologen und Informatikern will so das Vorkommen, die Funktion der vielseitigen RNA Modifikationen, sowie deren regulatorische Bedeutung für Zellfunktionen, während der Entwicklung, oder bei der Entstehung von Krankheiten untersuchen.