Large-scale discovery of 3’UTR isoforms that orchestrate protein dynamics and activity
Research Project | 1 Project Members
Proteine werden von den Ribosomen genannten molekularen Maschinen auf der Grundlage von Vorlagen synthetisiert, die als Boten-RNAs (mRNAs) bezeichnet werden. In mRNA-Molekülen wird der proteinkodierende Abschnitt von 5'- (links) und 3'-Regionen (rechts) umgeben, welche verschiedene Eigenschaften der mRNA, aber nicht das Protein selbst, beeinflussen. Diese Regionen sind as 5'/3' untranslatierte Regionen (5'/3' UTR) genannt. Im Laufe der Evolution haben die 3'UTRs an Länge zugenommen, wahrscheinlich durch die Anhäufung von regulatorischen Elementen, die die Genexpression in Organismen wie dem Menschen komplexer machen als in Organismen wie Würmern und Fliegen.
Interessanterweise zeigen neuere Studien, dass die Länge der 3'-UTRs auch innerhalb eines Organismus nicht festgelegt ist, sondern sich je nach Zelltyp und Zellart ändern kann. Am auffälligsten ist die Tatsache, dass Krebszellen im Vergleich zur normalen Ursprungszelle systematisch kürzere 3'UTRs haben. Aus einzelnen Beispielen wissen wir, dass die Länge einer 3'UTR die Funktion des in der mRNA kodierten Proteins beeinflussen kann, z. B. durch die Menge des aus der mRNA synthetisierten Proteins oder die Proteinlokalisierung in der Zelle. Für die überwiegende Mehrheit der 3'UTR-Varianten wissen wir jedoch nicht, welche Folgen die Längenvariation hat.
Das Ziel dieses Projekts ist die Untersuchung der verschiedenen Formen von 3' UTRs bei zahlreichen Genen im Zusammenhang mit Krebszelllinien und Krebsgewebe. Durch die Kombination von Hochdurchsatz-Messungen der mRNA- und der Proteinexpression im Zusammenhang mit der Veränderung des Verhältnisses der 3'UTR-Varianten werden wir den Schritt der Genexpression identifizieren, der durch die jeweilige 3'UTR am stärksten beeinflusst wird. Die Ergebnisse werden auf einer globalen Ebene die nachfolgenden Konsequenzen von 3'UTR-Längenvariationen aufklären und neue Erkenntnisse darüber liefern, wie Krebszellen die normalen Mechanismen der Genregulation unterlaufen.
