Globale Suche und funktionelle Charakterisierung kleiner, nicht-kodierender RNAs in Bacillus subtilis

• Antragsteller: Dr. Matthias Schmalisch
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 31641175

Als nicht-kodierende RNAs bezeichnet man Transkripte, die im Gegensatz zur mRNA nicht in Proteine übersetzt werden, sondern ihre Funktion direkt als RNA-Molekül ausüben. Neben den transfer-RNAs und den ribosomalen-RNAs gibt es noch eine Fülle weiterer nicht-kodierender RNAs, die man aufgrund ihrer geringen Größe auch als small RNAs (sRNAs) bezeichnet. Die Funktionsprinzipien dieser sRNAs sind dabei vielfältig, und sie üben ihre Funktion z. B. durch direkte RNA-RNA-Interaktion oder durch Protein-RNA-Wechselwirkung aus. Anfänglich als Sonderform der genetischen Regulation bei Plasmiden, Transposons und in Phagen beschrieben, haben sich nicht-kodierende RNAs als wichtige Gruppe von Regulatoren sowohl in Pro- als auch in Eukaryonten herausgestellt. In den letzten Jahren begannen daher mehrere systematische Suchen nach sRNAs. Dabei konzentrierten sich die Bemühungen hauptsächlich auf Eukaryonten und auf gram-negative Bakterien wie z. B. Escherichia coli. In dem gram-positiven Modellorganismus Bacillus subtilis hingegen wurde bis jetzt keine systematische Suche nach nicht-kodierenden RNAs durchgeführt. Die Anzahl bekannter sRNAs in B. subtilis ist daher gering, und es sind vor allem homologe sRNAs, die bis jetzt identifiziert wurden. Aus diesem Grund soll im Rahmen dieser Arbeit die erste genomweite Suche nach nichtkodierenden RNAs in B. subtilis durchgeführt werden. Der Schwerpunkt liegt dabei in der Identifizierung neuer sRNAs, die durch zwei verschiedene Ansätze erfolgen soll: 1. Transkriptionsanalysen mit Hilfe eines Mikroarrays, der alle intergenischen Regionen von B. subtilis enthält. 2. Die Herstellung einer Plasmidbibliothek kleiner RNA-Transkripte. Diese Plasmidbibliothek soll darüber hinaus helfen sRNAs zu identifizieren, die in bekannte Regulationssysteme eingreifen. In einem weiteren Aspekt dieser Arbeit sollen mit Hilfe eines neuen Ansatzes Zielgene identifiziert werden, mit denen bekannte, aber noch nicht näher charakterisierte RNAs interagieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Richard Losick