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TRR 319:  RMaP: RNA Modifikation und Prozessierung

Fachliche Zuordnung Biologie
Medizin
Förderung Förderung seit 2021
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 439669440
 
Forschung zur RNA-Biogenese und -Reifung führt kontinuierlich zu bahnbrechenden Entdeckungen mit grundlegenden Auswirkungen auf das tägliche Leben, wie kürzlich der Nobelpreis 2020 für CRISPR/Cas oder die anhaltende Presseberichterstattung über RNA-Impfstoffe gezeigt haben. Im Laufe der letzten Jahrzehnte hat die RNA-Wissenschaft immer wieder einflussreiche Entdeckungen hervorgebracht, die grundlegende Prinzipien der Genexpression enthüllten. Davon enthielt nur das Gebiet der RNA-Editierung Elemente sowohl der Prozessierung als auch der Modifikation. Bahnbrechende Entdeckungen konzentrierten sich fast ausschließlich auf die Prozessierung, z.B. RNA-Spleißen, RNA-Zerfall und RNAi. Bemerkenswert ist, dass CRISPR/Cas ursprünglich als eine RNA-dirigierte RNA-Prozessierung entdeckt wurde. Das jüngste Wiedererscheinen von RNA-Modifikationen in der Forschung hat gezeigt, dass RNA- Prozessierung durch eine weitere, noch unsichtbare zusätzliche Regulation geprägt ist. RNA-Modifikationen sind Veränderungen der RNA, die eine Reihe chemischer Reaktionen umfassen, darunter Deaminierung, Isomerisierung, Methylierungen von Ribose oder Nukleobasen und kompliziertere Konjugate. Angesichts des weit verbreiteten Auftretens von RNA-Modifikationen in allen Domänen des Lebenden müssen sich RNA-Processing und Modifikationswege unter gegenseitiger Beeinflussung entwickelt haben. Trotz des massiven Anstiegs der Forschung zu RNA-Modifikation wurde dem Zusammenspiel zwischen RNA-Prozessierung und RNA-Modifizierungswegen bisher wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Bis vor einigen Jahren waren viele chemische Modifikationen für Standardtechniken der Molekularbiologie weitgehend unsichtbar. Technologische Innovationen, insbesondere systemweite Ansätze in Verbindung mit Hochdurchsatz-Sequenzierung, haben eine Aufbruchsstimmung erzeugt, die das neue Gebiet der Epitranskriptomik geprägte hat. Wir haben jetzt die Werkzeuge, um die verschiedenen Bereiche in ein übergeordnetes Bild der RNA-Reifungsereignisse zu integrieren. RMaP zielt auf ein tiefgreifendes Verständnis davon ab, wie Modifikation und Prozessierung zusammen die RNA-Reifung bestimmen und so wiederum die RNA Funktion und deren regulatorischen Wirkung auf die Genexpression kontrollieren. Die Teams von RMaP haben, sowohl einzeln als auch in kooperativer Arbeit, Schlüsselbeiträge in beiden Bereichen geleistet. Als Konsortium strebt RMaP nun ein integratives Verständnis des Zusammenspiels zwischen RNA-Modifikationen und diversen Prozessierungsereignissen an, darunter nukleolytische Spaltung, Addition von unkodierten Nukleotiden und Degradation. Die koordinierte Forschung, die sich auf das Zusammenspiel zwischen RNA-Modifikationen, RNA-Prozessierung und RNA-Effektorfunktionen konzentriert, wird eine beachtliche Triebkraft bewirken, um ein mechanistisches und funktionelles Verständnis der Epitranskriptomik, sowie wichtige Impulse für eine ganzheitliche Vision des RNA-Stoffwechsels, der Reifung und des Katabolismus zu generieren
DFG-Verfahren Transregios

Laufende Projekte

Antragstellende Institution Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Mitantragstellende Institution Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
 
 

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