Der Notch-Signalweg inhibiert ein proneurales alternatives Spleißprogramm im embryonalen zerebralen Kortex
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Regulation des alternativen Spleißens ist für die embryonale Neurogenese einschließlich der neuronalen Migration besonders wichtig. In den letzten Jahren wurden alternative Spleißfaktoren identifiziert, die hier wichtige Funktionen übernehmen. Trotz dieser Erkenntnisse ist das bislang erlangte Wissen um die Funktion einzelner Spleißfaktoren lückenhaft. Zu diesen Spleißfaktoren gehören die Proteine der Rbfox-Familie. Die Rbfox- Familie besteht aus drei Mitgliedern, Rbfox1, Rbfox2 und Rbfox3. Alle drei Proteine sind im sich entwickelnden Gehirn exprimiert und es wird angenommen, dass sie sowohl redundante als auch spezifische Funktionen erfüllen. Rbfox1 wird in Form von zahlreichen Transkriptisoformen exprimiert, die durch die Nutzung alternativer Promotoren sowie durch alternatives Spleißen entstehen. Obwohl Kenntnisse über diese Isoformen wichtig wären für funktionelle Rbfox1-Studien, waren sie und ihre Expressionsmuster nicht zur Gänze bekannt. In diesem Projekt führten wir daher Long- Read-Sequenzierungen durch und konnten so die im perinatalen Mäusegehirn exprimierten Rbfox1-Transkriptvarianten identifizieren. In weitergehenden Experimenten konnten wir Kenntnisse zu den Expressionsmustern dieser Varianten und ihrer transkriptionellen Regulation in neuronalen Zellen gewinnen. Um herauszufinden, welche spezifischen Funktionen Rbfox2 im embryonalen Neokortex ausführt, nutzten wir die Methode der in utero Elektroporation. Wir exprimierten Rbfox2-Konstrukte im embryonalen Neokortex in den neuralen Progenitorzellen, die normalerweise kein oder nur wenig Rbfox2 exprimieren. Hierdurch konnten wir nachweisen, dass Rbfox2 wichtige Funktionen während der neuralen Differenzierung und Wanderung aufweist. Wir führten dann RNA-Sequenzierungen der elektroporierten Progenitorzellen durch und konnten so zahlreiche Änderungen der Genexpression und des alternativen Spleißens der Zielgene von Rbfox2 feststellen. Die Tatsache, dass Rbfox2 in den neuralen Progenitorzellen nur sehr schwach exprimiert wird, könnte auf einen Faktor hinweisen, der die Rbfox2-Expression reprimiert. MiRNAs sind kleine nicht-kodierende RNAs, die in der Regel an die 3‘-untranslatierten Regionen (3’UTR) ihrer Zielgene binden und die Expression dieser Zielgene reprimieren. In einem weiteren Teil dieses Projekts gelang es uns, zwei miRNAs zu identifizieren, die an die 3’UTR von Rbfox2 binden und die Rbfox2-Expression negativ beeinflussen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Rbfox1 Is Expressed in the Mouse Brain in the Form of Multiple Transcript Variants and Contains Functional E Boxes in Its Alternative Promoters. Frontiers in Molecular Neuroscience, 13.
Casanovas, Sonia; Schlichtholz, Laura; Mühlbauer, Sophia; Dewi, Sri; Schüle, Martin; Strand, Dennis; Strand, Susanne; Zografidou, Lea & Winter, Jennifer
