Analyse von RNA Abbau für alternativ gespleißte Transkripte mit Hilfe von RNA tagging

• Antragstellerin: Professorin Dr. Caroline Friedel
• Fachliche Zuordnung: Bioinformatik und Theoretische Biologie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 178870453

Metabolische Markierung von neu transkribierter RNA (RNA tagging) bietet einen direkten Weg, um sowohl de novo Transkription als auch RNA Abbau in einem einzigen experimentellen Setting zu untersuchen. Kombiniert mit Next Generation Sequencing (RNA-seq) ermöglicht es RNA tagging diese Prozesse auf der Ebene der einzelnen Nukelotide zu untersuchen. Bisher aber wurden die Potenziale dieser Methode wenig erforscht. Das Hauptziel dieses Projektes ist die Anwendung dieser Technologie auf die Analyse von RNA Spleißen und dem Abbau von Produkten alternativen Spleißens. Im ersten Teil des Projektes entwickelten wir neue Programme zum Mappen von RNA-seq Daten und zeigten, dass ultra-kurzes und progressives RNA tagging kombiniert mit RNA-seq (4sU-seq) beispiellose Erkenntnisse liefert zur Kinetik des RNA Spleißens und der Prozessierung sowohl von kodierenden und nicht-kodierenden RNAs. Wir identifizierten verschiedene Klassen von schnell und langsam gespleißten/abgebauten Introns, einschließlich einer Klasse von Introns mit langandauernder Retention im primären Transkript, aber effizientem sekundären Spleißen oder Abbau zu späteren Zeitpunkten. Der Schwerpunkt der folgenden zwei Jahre wird eine detaillierte Untersuchung dieser Beobachtungen auf der Ebene der einzelnen Transkripte sein sowie von Fragen, die sich aus ihnen ergeben. Dies beinhaltet die Rekonstruktion der Transkripte und Bestimmung der Isoform Häufigkeiten mit modernsten Methoden, Identifizierung von alternativ gespleißten Isoformen mit ähnlich markanten Abbau-Profilen wie bei Intron-Retention Ereignissen und Charakterisierung von Mechanismen, die zur Intron-Retention und verzögerten, aber letztendlichem Abbau der entsprechenden Transkripte führen. Für diesen Zweck haben wir eine große Anzahl von 4sU-seq Datensätzen zur Verfügung, insbesondere auch von Herpesvirus infizierten Zellen. Dies ermöglicht zum ersten Mal auch die Untersuchung von Spleißen und Abbau von viralen Transkripten im genomweiten Maßstab. Die Arbeit an diesem Projekt beinhaltet eine enge Zusammenarbeit mit der Gruppe von Dr. Lars Dölken an der Universität Cambridge, die die biologische Expertise für die Interpretation der Ergebnisse liefert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen