Characterization of small RNA pathways in the nucleus of human somatic cells

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Kleine regulatorische RNAs sind eine neuartige Familie von nicht-kodierenden RNAs, die auf verschiedenen Ebenen die Genexpression regulieren. Es gibt drei Klassen von kleinen regulatorischen RNAs: short interfering RNAs (siRNAs), microRNAs (miRNAs) und repeat associated siRNAs (rasiRNAs). Während siRNAs und miRNAs post-transkriptional die Stabilität bzw. die Translation von mRNAs regulieren, wirken rasiRNAs transkriptional und beeinflussen die Ausbildung von transkriptional inaktivem Heterochromatin. Kleine regulatorische RNAs liegen in RNA-Protein-Komplexen vor. Mitglieder der Argonaute (Ago)-Protein-Familie bilden dabei Schlüsselkomponenten und wirken als Bindungsmodule für kleine regulatorische RNAs. Im menschlichen Genom wurden acht verschiedene Ago-Gene gefunden, es wurden aber bislang nur zwei davon (Ago1, Ago2) experimentell untersucht.Ausgehend von diesen Beobachtungen wollen wir die Rolle der humanen Ago-Proteine bei der Regulation der Genexpression klären. Hierzu werden wir versuchen alle Ago-Protein-Komplexe biochemisch zu isolieren und alle Komponenten zu charakterisieren. Neben den Protein-Komponenten wird auch besonderes Augenmerk auf die Identifizierung von RNA-Komponenten (miRNAs, Ziel-mRNAs, rasiRNAs) gelegt. Die spezifischen Funktionen der gefundenen Interaktoren werden wir sowohl in zellfreien in vitro Systemen, als auch in geeigneten in vivo Systemen detailliert analysieren. Weiterhin ist zu klären, ob Ago-Proteine und/oder ihre Interaktionspartner an der Ausprägung von Krankheiten, insbesondere von verschiedenen Krebsarten, beteiligt sind.