Spezifische Bindung und Translationskontrolle lokalisierender RNAs in der Bäckerhefe

01.12.2015 bis 30.11.2018

Asymmetrisch im Zytoplasma lokalisierte Transkripte werden über ihre cis-agierenden Lokalisationselemente spezifisch von Transportkomplexen erkannt und während des Transports in ihrer Translation gehemmt. Untersuchungen in der Bäckerhefe zur Lokalisierung der ASH1 mRNA und 30 weiterer Transkripte durch den SHE-Transportkomplex haben in besonderem Maße zum Verständnis der molekularen Mechanismen des gerichteten RNA-Transportes beigetragen. Obwohl in Hefe bereits einige Lokalisationselemente identifiziert wurden, konnten bisher so gut wie keine Gemeinsamkeiten zwischen diesen RNA-Elementen gefunden. Ein wichtiger Grund hierfür sind fehlende Strukturinformationen zu diesen Elementen. Neben der Lokalisation können solche Elemente auch an Translationsrepression mitwirken. Die zugrunde liegenden Mechanismen sind jedoch unerforscht. Ziel dieses Vorhabens ist es, alle SHE-abhängigen Lokalisationselemente im Transkriptom der Bäckerhefe präzise zu kartieren und ihre strukturellen sowie funktionellen Charakteristika zu erfassen. Mit diesen Einsichten sollte es erstmalig möglich sein zu verstehen, wie RNA-Elemente ohne offensichtliche Struktur- und Sequenzähnlichkeiten identische Funktionen zur Lokalisation von Transkripten erfüllen können. Da die verschiedenen Translationsrepressoren jeweils nur einen Teil der bekannten 30 Transkripte zu binden scheinen, ist zu erwarten, dass nicht alle RNAs auf die gleiche Weise wie die ASH1 mRNA reprimiert werden. Wir werden deshalb die Mechanismen der Translationslationskontrolle dieser mRNAs in einem zellfreien System und in vivo untersuchen. Es ist zu erwarten, dass daraus gewonnene Erkenntnisse einen wichtigen Beitrag zum generellen Verständnis der Regulation lokalisierender mRNAs leisten werden. Darüber hinaus erwarten wir, dass unsere Ergebnisse aus der Bäckerhefe neue, testbare Hypothesen für die komplexeren mRNA Lokalisationspartikel in Metazoen liefern werden.