SFB 902:  Molekulare Mechanismen der RNA-basierten Regulation

Fachliche Zuordnung Biologie
Chemie
Medizin
Förderung Förderung von 2011 bis 2023
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 161793742
 

Projektbeschreibung

RNA-Moleküle nehmen eine wichtige Rolle in der Regulation zellulärer Prozesse ein. Über 90 % des humanen Genoms wird in nicht-kodierende RNAs transkribiert, die faszinierende dreidimensionale Strukturen annehmen können und sowohl enzymatische als auch regulative Funktionen ausüben. RNA steuert somit weitere Ebenen der Komplexität, Stringenz und Kontrolle zu den verschachtelten Regulationsnetzwerken in Zellen und Organismen bei. Diese Ebenen schließen Regulation von Transkription, Translation, Spleißen von pre-mRNA, mRNA-Abbau und –Transport mit ein – jeder dieser Aspekte wird im SFB 902 mit großem Erfolg beleuchtet.Langfristiges Ziel des SFB 902 ist, die Rolle und das Potential von RNA bei der Regulation zellulärer Funktionen zu untersuchen. Wir entwickeln innovatiove Methoden für die RNA-Forschung: Spektroskopische Technologien umfassen NMR-, EPR-, IR- und Fluoreszenzspektroskopie, Theoretische Ansätze, und hochmoderne Methoden in der Kryoelektronen- und superauflösenden Mikroskopie sowie strukturbiologische und und chemisch-biologische, speziell auf RNA ausgerichtete Methoden. Außerdem haben wir biologische Kernfragestellungen identifiziert, die sich mit RNA als Schlüsselmolekül bei zellulären Regulationsprozessen befassen. Wir konnten die Ligand-Erkennung durch Riboschalter-Aptamerdomänen aufklären und den molekularen Regulationsmechanismus von transkriptionellen und translationalen Riboschaltern beschreiben. Wir haben die Strukturen von zentralen zellulären Maschinerien wie der RNA-Polymerase und ribosomalen Komplexen mit Recycling-Faktoren aufgeklärt. Wir untersuchen das Zusammenwirken von RNA und Protein-Kofaktoren in der Ribosom-Biogenese sowohl in Pflanzen als auch in Archäen. Gestützt auf bioinformatische Ansätze identifizieren wir laufend weitere, cis-agierende RNA-Elemente, die im Folgenden strukturell und funktional im Rahmen des SFB 902 charakterisiert werden. Ein wesentlicher Ansatz des SFB 902 ist es, regulative RNA-Elemente invers zu modifizieren, durch Licht manipulierbar zu machen und diese regulativen Elemente willkürlich und ortsspezifisch lichtgesteuert freizusetzen, beispielsweise in Neuronen, in Pflanzen und in Zellen, die in Herz-Gefäßkrankheiten oder die Entstehung des Immunsystems involviert sind.
DFG-Verfahren Sonderforschungsbereiche

Abgeschlossene Projekte

Antragstellende Institution Goethe-Universität Frankfurt am Main
Beteiligte Hochschule Technische Universität Darmstadt
Beteiligte Institution Max-Planck-Institut für Biophysik; Max-Planck-Institut für Hirnforschung
Sprecher Professor Dr. Harald Schwalbe