eCLASH: Definition des Interactomes kleiner RNA

• Antragsteller: Professor Dr. Rolf Backofen; John Andrew Pospisilik, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Bioinformatik und Theoretische Biologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 286021192

Unter den frühesten beschriebenen nicht-kodierenden RNAs stellen die miRNAs ein breites, gewebespezifisches, post-transkriptionales regulatorisches System dar, das praktisch in allen Zelltypen aufgefunden wird. MiRNAs regulieren Ziel-mRNA direkt, indem sie die post-transkriptionale Reprimierung der Ziel-mRNA steuern. Sie sind entscheidend für die Komplexität, Entwicklung und Funktion eines Organismus. Abnormale Expression von miRNAs wurde kausal in Verbindung gebracht mit so unterschiedlichen Krankheitszuständen wie Krebs, Stoffwechselerkrankungen und Neurodegeneration. Aktuell ist die größte Herausforderung im Verständnis der miRNA-Biologie die Unfähigkeit, miRNA-Ziele verlässlich vorherzusagen. Aktuelle Vorhersagetools haben nur eine Genauigkeit von 20%. Hier bauen wir auf aktuellen technologischen Fortschritten in diesem Gebiet sowie auf Daten für eine prototypische Technologie, eCLASH, auf, welche in der Lage ist, ohne einen Bias direkt alle miRNA-mRNA Interkationen zu bestimmen. Wir schlagen in diesem Projekt vor, diese Technik soweit zu entwickeln und zu validieren, dass ein universell anwendbares Protokoll für die Bestimmung von miRNA-mRNA Interaktionen bei frischen und gefrorenen (aus Biodatenbanken) Gewebe entsteht. Da es sich um eine Hochdurchsatztechnologie handelt, ist der wesentliche Aspekt die Erstellung einer geeigneten Bioinformatikpipeline, mit deren Hilfe die komplexen Datensätze analysiert und in einer für Biologen leicht verständlichen Form präsentiert werden können. Schließlich wollen wir die Technologie nutzen, um eine leistungsfähige, neue Community-Ressource zu erstellen, welche alle miRNA-mRNA Interaktionen in mindestens 25 Geweben der Maus darstellt. Entscheidend im Rahmen dieses Maus 'Interaktom-Atlas' ist, dass wir direkt die volle Tiefe des miRNA-Interaktionsprofils von Wildtyp und metabolisch erkrankten (Db/Db) Mäusen abbilden werden und somit ein Proof-of-Concept für die Nützlichkeit von eCLASH für das Verständnis von krankheitsassoziierter, miRNA-abhängiger Genregulation.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen