Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung
 Universitätsmedizin Leipzig

Funktionelle Charakterisierung langer nicht-Protein-kodierender RNAs bei der Alzheimerschen Erkrankung

Vorliegendes Projekt setzt sich die Charakterisierung der spezifischen pathogenetischen Bedeutung langer, nicht-Protein kodierender RNA (lncRNA) bei der Alzheimerschen Erkrankung (AD) und deren Rolle im Prozeß der Neurodegeneration zum Ziel. Dazu sollen funktionell relevante lncRNA-Target Interaktionen für solche lncRNAs identifiziert und charakterisiert werden, die wir bereits in Vorversuchen als AD-assoziiert identifiziert haben.

In unseren bisherigen Untersuchungen haben wir durch eine Kombination von tiling arrays und custom arrray platform („humBrainChip") an einer Kohorte von 40 AD Patienten und Gesunden das Genom-weite Muster von lncRNA Expressionsunterschieden zwischen Patienen und Gesunden etabliert. Durch enrichement Analysen und Abgleich mit tiling array Datensätzen von Zell-Zyklus-abhängig exprimierten lncRNAs, konnten 20 lncRNAs identifiziert werden, die eine Verbindung zu Chromatin-Assoziation, Zell-Zyklus-Regulation und AD zeigen, was unserer pathogenetisches Konzept gestörter epigenetischer Kontrolle von Zelldifferenzierung bei AD stützt.

Ziel des Projektes ist die funktionelle Charakterisierung dieser 20 identifizierten lncRNA durch  fünf konsekutive r experimenteller Schritte: (i) Identifizierung funktionell relevanter DNA und/oder RNA Target-Sequenzen mittels „Chromatin Isolation by RNA Purification-ChIRP". (ii) Identifizierung von lncRNA regulierten DNA loci durch vergleichende Methylierungs- und Expressionsanalysen und deren Abgleich mit den in Vorarbeiten erhobenen Datensätzen zu AD-assozierten Expressionsänderungen („humBrainChip"). (iii) Identifizierung von RNA-bindenden Proteinen (RBP)  (u.a. Prüfung der Beteiligung definierter Chromatin-assoziierter Proteine wie  Polycomb, HDAC, Histone oder  Methyltransferasen) (iv) Die Wechselwirkungen lncRNAs und den identifizierten DNA-/RNA- und Protein-Bindungspartnern wird mittels spezifischer Bindungassays (z.B. EMSA) charakterisiert. (v) LncRNA-Target Interaktionen werden mittels esiRNA Technik im Hinblick auf ihre funktionelle Bedeutung für AD-assozierte molekulare Programme, wie Zell-Zyklus und Differenzierungskontrolle, Synaptogenese, Apoptose, Zelltod, Expression und Posttranslationale Modifikation von Amyloid Prekursor Protein und tau-Protein charakterisiert.

Das Projekt soll zur Beantwortung folgender Fragen beitragen: (1) Sind lncRNA spezifisch in die pathophysiologische Dysregulation bei AD involviert, oder sind die beobachteten Veränderungen epiphenomenal? (2) Was sind die hierfür relevanten molekularen Targets der lncRNAs? (3) Wie ist der Funktionsmechanismus der hierbei beteiligten lncRNAs und in welcher Weise führt dieser zu Zelltod und Neurodegeneration?

Arbeitsgruppe

Kooperationspartner

SPP 1738

Förderung

Deutsche Forschungsgemeinschaft SPP 1738

Promotionsförderung der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig - Boris Riekena

 
Letzte Änderung: 17.01.2017, 10:48 Uhr
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