Post-transkriptionelle Reprimierung der Gen-Expression bei Trypanosomen: die Rolle von RNA-bindenden Proteinen bei Translation und Abbau von mRNAs

• Antragstellerin: Professorin Dr. Christine Elizabeth Clayton
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 268445533

Post-transkriptionelle Mechanismen sind für die Regulierung der Genxpression unerlässlich. Trypanosomen stellen ein besonders gutes Model für die Untersuchung dieser Regulation, da fast alle Gene konstitutiv durch RNA Polymerase II transkribiert werden. In vorherigen Projekten haben wir fast alle Enzyme und Komplexe, die für den Abbau von mRNAs in Trypanosomen verantwortlich sind, beschrieben. Normalerweise werden die Abbaukinetik und die Translationseffizienz durch den 3'-nicht-translatierten Bereich einer mRNA determiniert. In einigen Fällen wurde gezeigt, dass Signale in dieser 3'-Region von Proteinen gebunden werden, die die Steuerung vermitteln.Wir haben ein Hoch-Durchsatz Verfahren entwickelt, um solche regulatorische Proteine zu entdecken. Etwa 300 Regulatoren wurden gefunden, und Proteine, die RNA binden könnten, waren in der Liste extrem stark repräsentiert. In diesem Antrag geht es darum, Proteine, die die Menge an RNA senken, oder deren Translation inhibieren, zu studieren. Wir werden aus den Hoch-Durchsatz Ergebnissen einige Kandidaten auswählen, und uns nach vorläufigen Experimenten auf den besten Kandidaten konzentrieren. Nach angemessenen Experimenten werden wir Proteine die (a) essentiell für ein optimales Wachstum sind, und (b) im Zytosol lokalisiert sind, aussuchen. Um die Ziel-RNAs zu finden, wird die Menge des Proteins herunterreguliert und die Effekte auf das Transkriptom, und auf die Ladung der mRNAs mit Ribosomen, gemessen. Das Protein wird innerhalb der Trypanosomen artifiziell an eine Reporter-RNA gebunden und die Effekte auf Translation und RNA-Abbau bestimmt. Falls das Protein eine bestimmte Gruppe an mRNAs differentiell reguliert, werden wir versuchen, herauszufinden, welche RNA-Sequenzen durch das Protein erkannt werden.Um den Mechanismus zu bestimmen, werden wir andere Proteine, die mit unserem Protein direkt interagieren, durch Hefe -2-Hybrid Analyse suchen. Proteine, die in Trypanosomen mit unserem Protein wechselwirken werden auch durch Aufreinigung und Massen-Spektrometrie identifiziert. Anschließend wird die Rolle solcher Wechselwirkungen untersucht.Dieses Projekt ist Teil einer größeren Strategie, um das postranskriptionelle regulatorische Network zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen