Engineering RNA-binding proteins and RNA-modifying enzymes to visualize mRNA localization in living cells

Eine räumliche Organisation von mRNAs in subzelluläre Regionen（mRNA Localisation）findet in zahlreichen Zelltypen - von Bakterien bis hin zu Neuronen - statt und ermöglicht die räumliche und zeitliche Regulation der spezifischen Genexpression.在神经元中，局部蛋白生物合成促进突触可塑性。mRNA的本地化、运输、翻译和翻译的研究可以使我们更好地了解Zellen和Organismen的功能。韦尔登大学的研究人员发现，mRNA的表达和转运动力学是非常有用的，因为在生命周期中的mRNA可以被韦尔登理解。我们可以通过两种方法来观察生命周期中RNA的变化：首先通过一种化学-酶法修饰mRNA。我们将RNA-甲基转移酶编程，因为它们是Alkin-Gruppen转移酶，所以我们可以用Click- Chemie weiter修饰韦尔登。在第二种方法中，我们对Pumilio的ssRNA结合蛋白进行测序，并在体内对荧光蛋白进行蛋白质互补。本研究旨在通过对韦尔登的神经母细胞--

Eine räumliche Organisation von mRNAs in subzelluläre Regionen (mRNA Lokalisation) findet in zahlreichen Zelltypen – von Bakterien bis hin zu Neuronen – statt und ermöglicht die räumliche und zeitliche Regulation der spezifischen Genexpression. In Neuronen wird die lokale Proteinbiosynthese für die synaptische Plastizität benötigt. Die Untersuchung der Lokalisation, des Transports, der Translation und des Abbaus von mRNA kann unsere Kenntnissee uber die Funktionsweise von Zellen und Organismen beträchtlich erweitern. Um die Dynamik von mRNA-Verteilung und -Transport zu erforschen, werden universell verwendbare Sonden benötigt, mit denen mRNA in lebenden Zellen sichtbar gemacht werden kann.Im vorliegenden Antrag schlagen wir zwei Strategien zur Visualisierung von RNA in lebenden Zellen vor: Die erste Strategie beruht auf einer chemo-enzymatischen Modifizierung von mRNA. Wir möchten RNA-Methyltransferasen umprogrammieren, damit sie Alkin-Gruppen transferieren, die mittels Click- Chemie weiter modifiziert werden können. Bei der zweiten Strategie beabsichtigen wir die Sequenzspezifitat des ssRNA-bindenden Proteins Pumilio zu verändern, indem wir Proteinkomplementierung eines fluoreszierenden Proteins in vivo nutzen. Beide Ansätze zielen darauf ab, spezifische, endogene RNAs in lebenden Zellen zu detektieren und sollen am Beispiel von mRNAs mit einem Bezug zu L1 und Fragile X letztendlich in Neuroblastom-Zellen und primären hippocampalen Neuronen der Maus getestet werden.