Labor Valérie Hilgers

Labor Valérie Hilgers

RNA-Prozessierung im Nervensystem

Wir untersuchen die molekularen Mechanismen, die Neuronen-spezifischen RNA-Signaturen zugrundeliegende. Wir wollen verstehen, wie sich die RNA-Prozessierung auf die neuronale Entwicklung und Funktion auswirkt.

Das Nervensystem besteht aus stark polarisierten Zellen mit komplexer und dynamischer Architektur. Bildung und Erhalt neuronaler Zellen und Schaltkreisen bedürfen in jedem Schritt des RNA-Stoffwechsels der koordinierten Genexpression: von der Transkription, prä-mRNA-Prozessierung, dem lokalisierten Transport und Translation bis zum Abbau. Zur Erreichung dieser Komplexität nutzen Neuronen Mechanismen zur Erhöhung des RNA-Regulierungspotentials: alternatives Splicing, alternative Polyadenylierung und nichtcodierende RNA-Expression.

Ziele

Das Ausmaß neuronaler RNA-Diversität und die erstaunliche Anzahl von in Neuronen vorkommenden mRNA-Isoformen und nichtcodierenden RNAs wurden erst mit dem Aufkommen neuer Transkriptomik-Techniken erfasst. Unser langfristiges Ziel ist das Verständnis der Neuronen-spezifischen RNA-Landschaft, die die Neuralfunktion in gesunden und kranken Zellen steuert.

Ansatz

Wir interessieren uns für die transkriptionellen und ko-transriptionellen Mechanismen, die zur Entstehung neuronaler RNA-Signaturen im Zellkern führen. Wir untersuchen auch die post-transkriptionelle Regulierung dieser RNAs im Zytoplasma und ihre Rolle bei der neuronalen Entwicklung und Funktion. Wir verwenden Drosophila melanogaster als Modellsystem. Die von uns eingesetzten Techniken reichen von funktionaler Genetik, Verhaltensstudien und Mikroskopie bis zur RNA-Biochemie. Unser Hauptaugenmerk liegt auf der Gehirn-Transkriptomik einschließlich iCLIP, 3’-seq, RNA-seq, und Ultra-long-read-Sequenzierung.

Wirkung

Neuronen-spezifische RNA-Prozessierung findet auch beim Menschen statt, wobei jedoch das mechanistische und funktionale Verständnis besonders aus Tiermodellen fehlt. Dieses Thema ist von besonderem Interesse, da sich die neurale RNA-Regulierung als ein wesentlicher Faktor neurologischer Erkrankungen herausgestellt hat.


Ausgewählte Publikationen

1.
Carrasco J, Rauer M, Hummel B, Grzejda D, Alfonso-Gonzalez C, Lee Y, Wang Q, Puchalska M, Mittler G, Hilgers V (2020)
ELAV and FNE Determine Neuronal Transcript Signatures through EXon-Activated Rescue
Molecular Cell (80), 156-163.
2.
Hilgers V (2015)
Alternative polyadenylation coupled to transcription initiation: Insights from ELAV-mediated 3’ UTR extension
RNA Biology 12, 918-921 (Review article).
3.
Oktaba K, Zhang W, Lotz TS, Jun DJ, Lemke SB, Ng SP, Esposito E, Levine M*, Hilgers V* (2015)
ELAV links paused Pol II to alternative polyadenylation in the Drosophila nervous system
Molecular Cell 57, 341-348.

*corresponding authors
4.
Hilgers V, Lemke SB, Levine M (2012)
ELAV mediates 3’ UTR extension in the Drosophila nervous system
Genes and Development 26, 2259-2264.
5.
Hilgers V, Perry MW, Hendrix D, Stark A, Levine M, Haley B (2011)
Neural-specific elongation of 3’ UTRs during Drosophila development
Proceedings of the National Academy of Sciences 108, 15864-15869.
6.
Hilgers V, Bushati N, Cohen SM (2010)
Drosophila microRNAs 263a/b confer robustness during development by protecting nascent sense organs from apoptosis
PLoS Biology 8, e100039.

Weitere Publikationen

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