Ziel des Teilprojekts
Die Entdeckung der post-transkriptionellen Regulation durch miRNAs hat unser Verständnis der zellulären Kontrollprozesse deutlich erweitert. Diese kleinen RNAs dienen der Erkennung spezifischer mRNA-Moleküle (durch partielle Komplementarität der Basenabfolgen) und verhindern durch die mit Ihnen assoziierten Proteine die Translation dieser mRNAs. Auch Viren haben sich die Möglichkeit zu Nutze gemacht, mit Hilfe von eigenen miRNA-Genen die Wirtszelle umzuprogrammieren. Im Rahmen des NGFN-plus Verbundes „Pathogene Rolle herpesviraler miRNAs in der Infektion“ untersuchen wir im Teilprojekt 6 einen biochemischen Aspekt bei der Bildung von miRNAs und dessen mögliche Bedeutung für die Vermehrung des Virus.
Die Biogenese der miRNAs erfolgt einerseits durch eine Kaskade von nukleolytischen Prozessierungen, bei der ein größeres Vorläufer-Molekül immer kleiner geschnitten wird, bis die Reifung zur einzelsträngigen, ca. 21-23 Nukleotide langen miRNA erfolgt ist. Parallel zu diesen Verarbeitungsschritten muss die miRNA aber auch mit einer definierten Abfolge von Proteinen assoziieren, damit sichergestellt ist, dass das korrekte Fragment aus dem längeren Vorläufer ausgeschnitten wird. Zum Schluss hat die miRNA allerdings die Wahl zwischen vier verschiedenen Bindungspartnern, die unterschiedliche Eigenschaften haben. Dadurch wird das Wirkungsspektrum der miRNA erweitert: Während die Basenabfolge der miRNA bestimmt welche mRNA reguliert werden soll, sind die mit ihr assoziierten Proteine verantwortlich für die Entscheidung, was genau nun mit dieser mRNA geschehen soll.
Es ist eigentlich sehr einleuchtend, dass die miRNAs nicht zufällig auf jedes der vier sog. Effektor-Proteine verteilt werden, sondern durch einen Sortierungsprozess in einem individuell definierten Verhältnis verteilt werden. Dies konnte z.B. für zelluläre miRNAs in der Fruchtfliege Drosophila melanogaster gezeigt werden. Wir möchten nun diese Ergebnisse auf die Biologie der Herpesviren übertragen und insbesondere untersuchen, inwieweit bei diesem Sortierungsschritt eine Interaktion zwischen viralen und zellulären miRNAs besteht, und welche Bedeutung dies für den Virus hat.
