Elitenetzwerk: Genregulation durch nicht-kodierende RNA

Genregulation durch nicht-kodierende RNA

Seit Beginn des 21. Jahrhunderts wurden Zehn­tau­sen­de nicht-kodierende RNAs (ncRNAs) ent­deckt, die gezielt in unseren Zellen abgelesen werden. Diese RNA-Moleküle sind aktiv, ohne in Proteine übersetzt werden zu müssen. Fehlregulation vieler ncRNAs führt zu schweren Er­kran­kungen wie zum Beispiel Krebs, weshalb sich die Internationale Nach­wuchs­forschungs­gruppe darauf konzentriert, die Wir­kungs­wei­se von nicht-kodierenden RNAs in unseren Zellen zu er­forschen, um ihre Rolle bei Erkrankungen besser zu verstehen.

Die Nachwuchsforschungsgruppe in der Übersicht

StandortBayreuth
AnbindungElitestudiengang „Macromolecular Science“
Projektdauer2014 bis 2020
LeitungDr. Claus D. Kuhn
E-Mail an Dr. Claus Kuhn senden
Weitere InformationenWebpräsenz Genregulation durch nicht-kodierende RNA

Genregulation durch nicht-kodierende RNA

Der Großteil unseres Genoms wird aktiv abgelesen, obwohl nur 2 Pro­zent unserer gene­tischen In­for­ma­ti­on in Proteine über­setzt wird. Dies bedeutet, dass in unseren Zellen eine Vielzahl von so­ge­nann­ten nicht-kodierenden RNAs (ncRNAs) hergestellt wird. Die An­nah­me, dass es sich bei diesen schlicht um funktionslose Ne­ben­pro­dukte, „tran­script­ional noise“, handelt, musste schnell aufgegeben werden, da viele für den Men­schen essen­zielle nicht-kodierende RNAs gefunden wurden. Noch dazu besaßen viele der nicht-kodierenden RNAs or­gan­spe­zi­fische Funktionen.

Während der Wirk­mech­a­nismus man­cher ncRNAs schon gut verstanden ist, wurden an­de­re Klassen erst vor Kurzem entdeckt. Ihre Funktion und Wirk­wei­se liegt deshalb noch komplett im Dunkeln. Um die Funktion dieser neuartigen Klassen von nicht-ko­dierenden RNAs zu verstehen, bedienen wir uns einer Kombination von Struktur­biologie, System­biologie und Biochemie.

Forschungsschwerpunkte

Wir untersuchen, wie piRNAs (Piwi-interacting RNAs) an der Re­ge­ne­ra­tion von Planarien mitwirken. Planarien sich Platt­würmer, die im Süß­wasser leben und wahr­haft fantas­tische Re­gen­era­tions­fäh­ig­keit­en be­sit­zen. Dabei konzentrieren wir uns sowohl auf die Steuerung des mRNA-Umsatzes durch piRNAs als auch auf ihren Einfluss auf das Stamm­zell-Epigenom in Planarien.

Mit unseren Erkenntnissen möchten wir zu einem besseren Verständnis der Organ­re­gen­eration aus Stammzellen beitragen.


Des Weiteren untersuchen wir in einem struktur­biologischen Projekt, wie die Ak­ti­vi­tät von CDK8 durch die anderen Un­ter­ein­hei­ten des Medi­ator-Kinasemoduls und durch nicht-kodierende RNAs reguliert wird.

CDK8 ist ein wichtiges On­ko­gen und aus diesem Grund auch ein inte­res­santes drug target. Unsere Arbeit trägt daher zur Ent­wick­lung von mo­der­nen Krebsmedikamenten bei.

Porträtfoto: Dr. Claus D. Kuhn

Das Elitenetzwerk Bayern hat meinen Traum Wirklichkeit werden lassen! In größtmöglicher Unabhängigkeit kann ich meine For­schungsziele verfolgen und die zukünftige Generation an aufstre­benden Nachwuchstalenten bei Ihrer Entwicklung voranbringen.

Dr. Claus D. Kuhn

In einem dritten Projekt versuchen wir, den Wirk­me­cha­nis­mus von Enhancer RNAs (eRNAs) auf­zu­klä­ren. Enhancer RNAs modulieren die Genableseraten durch RNA Polymerase II (Pol II) und beeinflussen damit dynamische Prozesse wie die Reiz­weiter­leitung im Gehirn und die Immunantwort.

Die Internationale Nach­wuchs­­forschungs­­gruppe kooperiert mit dem Elite­stu­dien­programm „Macromolecular Science“ der Universität Bayreuth.

Übersicht über die Forschungsschwerpunkte

Weitere Kooperationen

Stowers Institute for Medical ResearchKansas City, USA
UT Southwestern Medical CenterDallas, USA