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Projekt
Identifizierung und Charakterisierung kleiner NAD-modifizierter RNAs in Hefe
Antragsteller
Professor Dr. Andres Jäschke
Fachliche Zuordnung
Biologische und Biomimetische Chemie
Biochemie
Biochemie
Förderung
Förderung von 2015 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 277250152
RNA ist ein wichtiger Regulator in der Biologie. Seine einfache Architektur wird durch verschiedene chemische Modifikationen ergänzt. Kürzlich entdeckten wir, dass das ubiquitäre Redox-Coenzym Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid (NAD) an einen spezifischen Satz von regulatorischen RNAs in Bakterien in einer Cap-ähnlichen Weise angefügt wird und die Funktionen dieser RNAs moduliert. Des Weiteren entdeckten wir das erste prokaryotische Decapping-Enzym, NudC. In der letzten Förderperiode haben wir neue massenspektrometrische und elektrophoretische Methoden zur quantitativen Analyse von NAD-RNA sowie präparative Methoden zu ihrer Erzeugung entwickelt. Wir haben NAD-RNA in Hefe, Arabidopsis und Maus nachgewiesen und quantifiziert. NAD captureSeq wurde auf vier verschiedene Hefe-Gesamt-RNA-Proben angewendet und wir fanden heraus, dass hauptsächlich mRNAs angereichert sind. Eine andere große angereicherte Gruppe sind kleine RNAs. Das NAD-Decapping in Hefe wird durch das NudC-Homolog Npy1 katalysiert, das gegenüber der kanonischen m7G-Kappe inaktiv ist. Die Existenz von NAD-RNA in prokaryotischen und eukaryotischen Organismen deutet auf ein allgemeineres Phänomen hin, das in allen Lebensreichen erhalten bleiben könnte. Das Ziel dieses Projektes ist es, mit der Identifizierung von NAD-gecappter RNA in Hefe fortzufahren. Hier schlagen wir vor, kleine 5'-NAD-gecappte RNAs im Modellorganismus Saccharomyces cerevisiae zu identifizieren, zu quantifizieren und zu charakterisieren. Um solche RNAs zu entdecken, werden wir das NAD captureSeq verfeinern, um spezifisch NAD-gekappte RNAs zu identifizieren, die kleiner als 25 Nucleotide sind. Für ausgewählte modifizierte RNAs werden wir die biologische Bedeutung und Biosynthese aufklären. Wir werden die Typen und Sequenzen von NAD-gekappten RNAs, die Abhängigkeit der Modifikation von Umweltbedingungen, die Biogenese sowie das Decapping in vitro und in vivo untersuchen. Für diese Studien können wir eine Reihe von bereits in unserer Gruppe etablierten Methoden anwenden.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
