Globale Analyse Hfq-abhängiger RNA-RNA Interaktionen in Caulobacter crescentus

• Antragstellerin: Dr. Kathrin Fröhlich
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 444945172

Eine wichtige Ebene der Regulation der bakteriellen Genexpression ist die post-transkriptionale Kontrolle durch kleine, regulatorische RNAs (small RNAs; sRNAs). Mit der Entwicklung von Methoden zur Hochdurchsatz-Sequenzierung wurden Hunderte potenzieller sRNAs in verschiedenen bakteriellen Spezies detektiert, deren Zieltranskripte – und damit deren physiologische Funktionen – jedoch größtenteils unbekannt sind. Die meisten sRNAs interagieren über Basenpaarungen mit Zieltranskripten, deren Stabilität, Prozessierung und/oder Translation sie darüber beeinflussen. In Gram-negativen Bakterien werden diese kurzen, oft unvollständigen Interaktionen häufig mit Hilfe des hoch-konservierten RNA-Chaperons Hfq ausgebildet.Der vorgelegte Projektantrag zielt auf die Identifizierung Hfq-abhängiger RNA-RNA Interaktionen in einem mikrobiellen Modellorganismus, dem alpha-Proteobakterium Caulobacter crescentus, ab. Eigene Vorarbeiten haben gezeigt, dass eine große Zahl von sRNAs in C. crescentus mit Hfq assoziiert sind, jedoch ist deren Beitrag zur Regulation von Entwicklung und Physiologie dieses Bakteriums bisher nicht untersucht. Ich strebe eine globale Analyse der durch Hfq vermittelten Ausbildung von RNA-Duplexen in C. crescentus mittels RIL-seq (RNA interaction by ligation and sequencing; RNA Interaktion durch Ligation und Sequenzierung) an. Im Gegensatz zu anderen Methoden ermöglicht es RIL-seq, auch unkonventionelle Interaktionspartner von sRNAs, wie z.B. Schwamm-RNAs, zu ermitteln. Es ist zu erwarten, dass die Anwendung von RIL-seq in C. crescentus nicht nur die Zahl der bekannten Interaktionspartner bestimmter sRNAs erhöht, sondern auch zur bisher unbekannter Mechanismen der durch RNA-vermittelten Prozesse in dieser Spezies beiträgt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen