Untersuchung zu den Mechanismen der Telomerase-RNA-Prozessierung und der Assemblierung von Ribonukleoproteinpartikeln in Saccharomyces cerevisiae

• Antragstellerin: Dr. Cornelia Kilchert
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 207011783

In den letzten Jahren wurden im Cytoplasma eukaryotischer Zellen zahlreiche RNA-haltige Subkompartimente identifiziert. Man darf sich vorstellen, dass sich diese Kompartimente ähnlich wie Öl in einer Öl-in-Wasser-Emulsion verhalten. Bis heute ist unklar, warum RNA-Prozessierung eine solche Kompartimentalisierung erfordert, evolutionär betrachtet sind etliche Komponenten dieser RNA-Aggregate jedoch sehr alt. In fast allen Fällen finden sich dort auch Sm- oder Sm-ähnliche Proteine. Diese Proteine bilden eine Ringstruktur, den sog. Sm-Komplex, dessen genaue molekulare Funktion jedoch nicht geklärt ist. TLC1, die Telomerase-RNA von S. cerevisiae, ist eine nicht-kodierende RNA, die ebenfalls mit dem Sm-Komplex assoziiert ist. Die Reifung von TLC1 ähnelt in vielerlei Hinsicht der Prozessierung spleißosomaler snRNPs. Während die Bildung von snRNPs in höheren Eukaryoten im Detail untersucht wurde, ist nicht genau bekannt, wie der Prozess in Hefe abläuft, einem einfachen Eukaryoten. In Säugerzellen wird der Sm-Komplex im Cytoplasma zusammengesetzt, möglicherweise in speziellen RNA-Kompartimenten. Obwohl der Sm-Komplex in vitro spontan aggregiert, werden für den Zusammenbau in der Zelle eine Vielzahl zusätzlicher Faktoren benötigt, von denen viele in Hefe jedoch nicht konserviert sind. Ich verwende TLC1 als Modell um die Genese von Sm-Komplexen in S. cerevisiae zu untersuchen. Um das Kompartiment zu identifizieren, in dem Sm-Komplexe mit RNAs assemblieren, werde ich biochemische Methoden mit hochauflösender Mikroskopie von Sm-Proteinen und RNA kombinieren. Reinigung von TLC1-RNA wird die Identifikation von Interaktoren erlauben - auf diese Weise hoffen wir Aufschluss über das Wie und Wo der Prozessierung zu erhalten. Diese Experimente werden es uns ermöglichen, wichtige Aspekte der Sm-RNA-Reifung zu klären. Zusätzlich werden wir ein besseres Verständnis RNA-haltiger Kompartimente gewinnen, deren grundlegende Bedeutung sich uns gerade erst zu erschließen beginnt.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Großbritannien, Schweiz
• Gastgeberin: Dr. Lidia Vasilieva