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FWF etabliert neuen Spezialforschungsbereich zum Thema RNA-Modifikationen

MedUni Wien mit fünf Forschungsgruppen beteiligt – Michael Jantsch Gesamtprojektleiter
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(Wien, 05-12-2019) Der Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) etabliert einen neuen Spezialforschungsbereich namens RNA-DECO. Mit einem Gesamtvolumen von über vier Millionen Euro werden in den kommenden vier Jahren insgesamt 12 Forschungsgruppen gefördert, die sich mit der chemischen Modifikation von Ribonukleinsäure (RNA) befassen. Fünf dieser Forschungsgruppen (Walter Rossmanith, Matthias Schäfer, Elisa Vilardo, Javier Martinez, Michael Jantsch) sind an der MedUni Wien angesiedelt. Gesamtprojektleiter ist Michael F. Jantsch, Leiter des Zentrums für Anatomie und Zellbiologie der MedUni Wien.

RNA-DECO – Chemische Dekoration von RNA
Der Bauplan aller Zellen und Organismen wird als genetische Information mittels der vier Buchstaben A (Adenosin), G (Guanosin), C (Cytidin), und T (Thymidine) in deren DNA gespeichert. Wird genetische Information als Anleitung für die Bildung von Eiweißstoffen, den essentiellen Bausteinen der Zellen, herangezogen, so wird die in der DNA gespeicherte Information vorerst in das der DNA verwandte Molekül „RNA“ umgeschrieben. Die genetischen Buchstaben der RNA sind mit jenen der DNA nahezu ident. Lediglich T wird in RNA durch U (Uridin) ersetzt.

Bis vor kurzem ging man davon aus, dass die vier Buchstaben der RNA, ähnlich jenen der DNA, während des Lebenszyklus eines RNA-Moleküls weitgehend unverändert bleiben und somit die RNA eine nahezu idente Kopie der DNA darstellt. Neuere Ergebnisse zeigen jedoch, dass RNA auf vielfältige Art chemisch verändert und modifiziert werden kann: heute sind ca. 150 verschiedene chemische Modifikationen an RNA bekannt, von denen manche nur in bestimmten Organismengruppen nachgewiesen werden können.

Für manche chemisch angebrachten Modifikationen konnte gezeigt werden, dass diese die Stabilität, den Transport, die Funktion oder die genetische Information der RNA-Moleküle stark beeinflussen. Es scheint ferner möglich, dass chemische Modifikationen an RNA nicht nur dynamisch angebracht, sondern auch wieder entfernt werden können. Dieses komplexe chemische Repertoire gibt Organismen und Zellen die Möglichkeit, mittels Modifikation von RNA deren genetische Information in Abhängigkeit von Umwelteinflüssen, Infektionen, oder Stress variabel zu verändern.

Bei der Vielzahl der heute bekannten chemischen Modifikationen an RNA ist es nicht verwunderlich, dass die zellulären Maschinen, welche diese Modifikationen anbringen, erkennen, oder auch wieder entfernen, nur teilweise bekannt sind. Ebenso sind die Signale, welche zur Anbringung chemischer Modifikation führen, sowie deren Interaktionen mit anderen zellulären Prozessen nicht bekannt. Schließlich sind die biologischen Konsequenzen vieler RNA-Modifikationen noch nicht studiert.

Michael Jantsch leitet den neuen Spezialforschungsbereich "RNAdeco: chemische Dekoration von RNA" (F80)

In diesem SFB-Gemeinschaftsprojekt werden 12 ExpertInnen auf dem Gebiet der RNA Forschung aus Innsbruck und Wien gemeinsam einige der vielen offenen Fragen der chemischen RNA Modifikationen untersuchen. Gemeinsam wird das multidisziplinäre Team bestehend aus ExpertInnen der Chemie, Biochemie, Virologie, Biologie, Strukturbiologie und Informatik das Vorkommen die Funktion der vielseitigen RNA Modifikationen, sowie deren regulatorische Rolle auf Zellfunktion, während der Entwicklung, oder bei der Entstehung von Krankheiten untersuchen.