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Dr. Valérie Hilgers
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Labor Valérie Hilgers

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Funktionen von alternativen 3’ UTRs in neuronalen Prozessen

Ein Netzwerk wechselseitiger Regulierung bei der neuronalen RNA-Prozessierung Transkripte mit alternativen, verlängerten 3’ UTRs werden spezifisch in Neuronen exprimiert und kodieren typischerweise wichtige Effektor-Proteine von verschiedenen Etappen des mRNA-Metabolismus (einige Beispiele sind dargestellt). Bild vergrößern

Ein Netzwerk wechselseitiger Regulierung bei der neuronalen RNA-Prozessierung

Transkripte mit alternativen, verlängerten 3’ UTRs werden spezifisch in Neuronen exprimiert und kodieren typischerweise wichtige Effektor-Proteine von verschiedenen Etappen des mRNA-Metabolismus (einige Beispiele sind dargestellt).

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mRNAs, die einen verlängerten 3’ UTR besitzen, werden spezifisch im Nervensystem exprimiert, insbesondere in Neuronen. Diese alternativen 3’ UTRs sind außerordentlich lang und mit zahlreichen Bindungsstellen für RNA-bindende Proteine und mikro-RNAs angereichert.

Werden Teile dieser alternativen Sequenzen gelöscht, kann dies zu Phänotypen mit schweren neurologischen Beeinträchtigungen führen – wie etwa der progressiven Neurodegeneration. Unser Ziel ist es, ein umfassendes Verständnis der funktionalen und mechanistischen Auswirkungen alternativer 3’ UTRs auf die neuronale Funktion zu entwickeln. Unser Ansatz umfasst dabei sowohl funktionelle Genetik, in-vivo-Analysen, live imaging von RNA-Einzelmolekülen, als auch Genomik und Transkriptomik.

Globale Regulierung von RNA-Prozessen in Neuronen

Es ist auffällig, dass Hunderte von alternativen 3’ UTRs gleichzeitig kosynthetisiert werden und dabei auch gemeinsame regulatorische Elemente besitzen. Die meisten dieser mRNAs wiederum kodieren entscheidende RNA-Regulatoren. Das legt nahe, dass ein Netzwerk wechselseitiger Regulierung zwischen alternativen mRNA-Sequenzen und RNA-bindenden Proteinen existiert, das neuronale Funktionen unterstützt. Unser Ziel ist es, dieses Netzwerk zu verstehen. Dabei setzen wir auf einen systembiologischen Ansatz mit der Anwendung von Neuronen-Biochemie, Genomik und funktioneller Genetik.

 
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