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Die nichtkodierende RNA STAiR18 und ihre pathophysiologische Funktion im GlioblastomZipfel, Ivonne 22 January 2020 (has links)
Fehlregulationen von nichtkodierenden RNAs können Einfluss auf die Tumorgenese, Proliferation und Invasion verschiedenster Tumortypen, unter anderen auch auf das Glioblastom, nehmen. Das
Glioblastom stellt nicht nur den häufigsten, sondern mit einer mittleren Überlebensrate von lediglich 14 Monaten auch den tödlichsten Hirntumor dar. Ein tieferes Verständnis der molekularen
Grundlagen, die hinter dem hochinvasiven Verhalten dieses aggressiven Tumors liegen, ist folglich von großer Bedeutung, um neue gezielte Therapieansätze entwickeln zu können. In der vorliegenden Arbeit wurde die lange nichtkodierende RNA STAiR18 als möglicher Regulator der zellulären Funktionen von Glioblastomzellen strukturell und funktionell charakterisiert. STAiR18 zeigt eine ubiquitäre Expression in allen untersuchten humanen Geweben, wobei es durch zelltypspezifische, alternative Spleißvorgänge zu einer hohen Anzahl verschiedener Transkriptvarianten kommt, deren Expressionslevel einer strikten Regulation unterliegen. Die für dasGlioblastom spezifische Transkriptstruktur von STAiR18 wurde mit Hilfe der neuartigen MinIONTM Sequenzierung aufgeschlüsselt und ausgewählte Transkriptvarianten mittels in situ Hybridisierung visualisiert. Die erhöhten Expressionslevel von STAiR18 in jedem untersuchten Tumortyp im Vergleich zum Normalgewebe könnten auf eine umfassende Rolle von STAiR18 während der Tumorgenese hindeuten. Zur Analyse der physiologischen Funktion wurde STAiR18 mittels RNAi in Glioblastomzellen ausgeschaltet, was sich auf die Adhärenz sowie das Migrations- und Invasionsverhalten der Zellen auswirkte. Im Rahmen globaler Transkriptomanalysen konnte eine Vielzahl von infolge des STAiR18-Knockdowns unterdrückten oder induzierten Zielgenen identifiziert werden, wobei die einzelnen Transkriptvarianten von STAiR18 unterschiedliche Gensets zu regulieren scheinen. Durch weiterführende Interaktionsstudien konnten direkte Bindungspartner von STAiR18 detektiert und die zentrale Rolle von STAiR18 bei der Regulation der Zellmigration untersucht werden. Die erhobenen Daten sollen damit Einblicke in die komplexen
Regulationsnetzwerke des Glioblastoms gewähren und Zusammenhänge zwischen langen nichtkodierenden RNAs und Tumorerkrankungen aufschlüsseln.
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PPRs and cpRNPsRuwe, Hannes 10 July 2015 (has links)
Die Genexpressionsmaschinerie in Chloroplasten und Mitochondrien und die ihrer prokaryotischen Vorläufer sind konserviert. Innerhalb eines bakteriellen Grundgerüsts entwickelte sich darüber hinaus ein komplexer RNA-Metabolismus. In der vorliegenden Arbeit wird eine neue Klasse kleiner RNAs (15-50nt) mit plastidärem und mitochondrialen Ursprung beschrieben. Diese kurzen RNAs überlappen mit Bindestellen von RNA-bindenden Proteinen, die mRNAs gegen exonukleolytischen Verdau beschützen. Diese stabilisierende Funktion wird vermutlich hauptsächlich von PPR (Pentatricopeptid repeat) Proteinen und verwandten Proteine bewerkstelligt. Die kleinen RNAs repräsentieren dabei minimale nuklease-resistente Bereiche, sogenannte RNA-Bindeprotein footprints. Solche footprints finden sich in fast jedem intergenischen Bereich, der Prozessierung aufweist. Durch transkriptomweite Untersuchungen von kleinen RNAs in Mutanten von RNA-Bindeproteinen konnte für diese eine Reihe von Bindestellen identifiziert werden. Nuklease-resistente kleine RNAs fehlen in entsprechenden Mutanten. Der Vergleich neu identifizierter Ziele einzelner RNA-Bindeproteine führte dabei zu neuen Erkenntnissen über den Mechanismus der RNA-Erkennung durch PPR Proteine. Im Gegensatz zu Plastiden befinden sich kleine RNAs in Mitochondrien überwiegend an den 3‘ Enden von Transkripten, deren Stabilität vermutlich maßgeblich von diesen RNA-Bindeproteinen beeinflusst wird. Für das chloroplastidäre Ribonukleoprotein CP31A konnte gezeigt werden, dass es an der Stabilisierung der ndhF mRNA beteiligt ist. Die Interaktion mit der ndhF mRNA, die eine zentrale Komponente des NDH-Komplexes kodiert, wird dabei über die 3‘ untranslatierte Region vermittelt. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass CP31A die Stabilität einiger antisense Transkripte beeinflusst. Weiterhin wurden zehn neue Cytidin Desaminierungungen durch die Analyse von RNA-Seq Datensätzen in der Modellpflanze Arabidopsis thaliana identifiziert. / Chloroplasts and mitochondria are of endosymbiotic origin. Their basic gene expression machineries are retained from their free-living prokaryotic progenitors. On top of this bacterial scaffold, a number of organelle-specific RNA processing steps evolved. In this thesis, a novel class of organelle-specific short (15-50nt) RNAs is described on a transcriptome-wide scale. The small RNAs are found at binding sites of PPR (Pentatricopeptide repeat) and PPR-like proteins, which protect mRNAs against exonucleolytic decay. The small RNAs represent minimal nuclease resistant RNAs, so called PPR footprints. Small RNAs were identified in almost every intergenic region subjected to intergenic processing. This finding suggests that accumulation of processed transcripts in plastids is mostly due to protection by highly specific RNA-binding proteins. Small RNA sequencing identified a number of nuclease insensitive sites missing in mutants of RNA-binding proteins. Analysis of multiple small RNAs representing target sites of single PPR proteins expands the knowledge of target specificity. In mitochondria, accumulations of small RNAs predicts that at least two thirds of mitochondrial mRNAs are stabilized by RNA-binding proteins binding in their 3’UTR. In sum, small organellar RNAs turned out to be instrumental in elucidating the hitherto enigmatic intercistronic processing of organellar RNAs and allowed novel insights into the function of the dominant family of organellar RNA binding proteins, the PPR proteins. A chloroplast ribonucleoprotein CP31A is shown to be involved in stabilization of an mRNA for a central component of the NDH-complex by interaction with its 3’UTR. In addition, CP31A represents the first factor described that influences the accumulation of chloroplast antisense transcripts. Finally, ten novel plastid C to U RNA-editing sites were identified in the model plant Arabidopsis thaliana, using a novel RNA-Seq based approach.
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