Nicht kodierende RNA übernimmt in Zelle wichtige Aufgaben

Mittwoch, 10. Mai 2006

Heidelberg – Eine wichtige Aufgabe so genannter nicht-kodierender RNA-Moleküle haben Wissenschaftler um Prof. Dr. Ingrid Grummt aus der Abteilung Molekularbiologie der Zelle II des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) in Heidelberg beschrieben. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie in der Zeitschrift Molecular Cell (2006; 22, 351-361).

Schon lange ist bekannt, dass ein Großteil der RNA einer Zelle von DNA-Bereichen stammt, die als so genannte Intergenic Spacer (IGS) zwischen zwei Genen liegen und keine Proteine kodieren. Die Forscher haben gezeigt, dass diese Transkripte eine wichtige Rolle bei der Regulation der sie umgebenden Genbereiche spielen.

DNA liegt in der Zelle in Form von Chromatin vor. Damit sie abgelesen werden kann, müssen spezielle Chromatin-modifizierende Proteinkomplexe die Erbsubstanz entpacken und für die Transkriptionsmaschinerie zugänglich machen. Umgekehrt sind solche Komplexe in der Lage, die DNA so zu verpacken, dass sie nicht mehr abgelesen werden kann. Eine derartige Funktion übt der „Nukleoläre Remodelling Complex“ (NoRC) aus. Der NoRC-Komplex vermag diejenigen DNA-Bereiche abzuschalten, von denen rRNA abgelesen wird.

Das Team um Grummt zeigte, dass NoRC die rRNA-Gene nur dann stilllegen kann, wenn eine RNA-Komponente an den Proteinkomplex gebunden ist. Bei dieser mit NoRC assoziierten RNA-Komponente handelt es sich um IGS-Transkripte, also diejenigen RNAs, die von den zwischen den rRNA-Genen liegenden nicht- kodierenden Bereichen abgelesen werden. Das bedeutet, dass kleine RNA- Moleküle, die früher als Abfall ohne weitere Funktion angesehen wurden, in der Lage sind, die Chromatinstruktur der DNA zu verändern und so die Genaktivität des rDNA-Locus abzuschalten.

„Transkripte dieser nicht-kodierenden Genabschnitte stellen den Hauptregulator für Genaktivität in der Zelle dar und sind wahrscheinlich von größerer Bedeutung als Proteine“, hieß es aus der Arbeitsgruppe. Der biologische Wert dieser Ergebnisse ist nach Angaben der Heidelberger Wissenschaftler enorm: Erstmals wurde ein Mechanismus aufgedeckt, der zeige, wie bisher als „Abfall-RNA“ vernachlässigte Moleküle in Regulationsvorgänge auf Chromatinebene eingriffen. /hil