Neuronale RNA-Partikel und deren Funktion an der Synapse

Das Fragile-X-Syndrom ist eine der häufigsten Ursachen erblicher kognitiver Behinderung des Menschen. Ursache hierfür ist - wie auch bei der Spinalen Muskulären Atrophie und der Myotonen Dystrophie - jeweils eine genetische Veränderung in einem Gen. Dies führt zu einem Defekt in der Stabilität sowie der anschließenden intrazellulären Lokalisation von RNA-Molekülen. Daraus folgt oft ein gestörtes Umschreiben in Proteine am Zielort. In Nervenzellen, die sehr stark verzweigt sind, trägt die RNA Lokalisierung dabei entscheidend zur Synapsenbildung und zur Speicherung von Information bei. Der Transport bestimmter mRNAs an die Synapsen erfolgt dabei über RNA-Partikel, deren molekulare Zusammensetzung weitgehend unbekannt ist. Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, den zugrunde liegenden Mechanismus zu verstehen und die Moleküle zu finden, welche in Nervenzellen eine zentrale Rolle spielen. Transportpartikel werden dazu aus Rattenhirn isoliert und deren Zusammensetzung aufgeklärt. Dabei spielen die RNA-bindenden Proteine Staufen1, Staufen2 und Barentsz eine wichtige Rolle, da diese zentrale Bausteine solcher Partikel darstellen. In einem zweiten Schritt sollen die so identifizierten Komponenten in einer Reihe funktioneller Experimente in vitro wie auch in vivo näher untersucht und deren Rolle bei der RNA Lokalisierung an die Synapse aufgeklärt werden. Wir erhoffen uns davon einen wichtigen Einblick in grundlegende Prozesse wie der intrazellulären Sortierung von RNAs und deren Beitrag zu Lernen und Gedächtnis auf molekularer Ebene zu gewinnen.

Das Fragile-X-Syndrom ist eine der häufigsten Ursachen erblicher kognitiver Behinderung des Menschen. Ursache hierfür ist - wie auch bei der Spinalen Muskulären Atrophie und der Myotonen Dystrophie - jeweils eine genetische Veränderung in einem Gen. Dies führt zu einem Defekt in der Stabilität sowie der anschließenden intrazellulären Lokalisation von RNA-Molekülen. Daraus folgt oft ein gestörtes Umschreiben in Proteine am Zielort. In Nervenzellen, die sehr stark verzweigt sind, trägt die RNA Lokalisierung dabei entscheidend zur Synapsenbildung und zur Speicherung von Information bei. Der Transport bestimmter mRNAs an die Synapsen erfolgt dabei über RNA-Partikel, deren molekulare Zusammensetzung weitgehend unbekannt ist. Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, den zugrunde liegenden Mechanismus zu verstehen und die Moleküle zu finden, welche in Nervenzellen eine zentrale Rolle spielen. Transportpartikel werden dazu aus Rattenhirn isoliert und deren Zusammensetzung aufgeklärt. Dabei spielen die RNA-bindenden Proteine Staufen1, Staufen2 und Barentsz eine wichtige Rolle, da diese zentrale Bausteine solcher Partikel darstellen. In einem zweiten Schritt sollen die so identifizierten Komponenten in einer Reihe funktioneller Experimente in vitro wie auch in vivo näher untersucht und deren Rolle bei der RNA Lokalisierung an die Synapse aufgeklärt werden. Wir erhoffen uns davon einen wichtigen Einblick in grundlegende Prozesse wie der intrazellulären Sortierung von RNAs und deren Beitrag zu Lernen und Gedächtnis auf molekularer Ebene zu gewinnen.