Viele menschliche Krankheiten sind auf Defekte im RNA-Code zurückzuführen. Das Knacken des Codes ist entscheidend, um neue Behandlungsmethoden für viele Erkrankungen zu entwickeln.
Ein internationales Team hat einen Großteil eines Codes aufgedeckt, der steuert, wie DNA zu Proteinen wird, aus denen Zellen bestehen, und dabei eine mögliche Ursache für Autismus aufgedeckt. Die Entdeckung knackt den „RNA-Kontrollcode“, der vorschreibt, wie RNA - eine Familie von Molekülen, die die DNA-Expression vermittelt - genetische Informationen aus der DNA in Proteine umwandelt.
DNA-Strang gegen farbigen Hintergrund. Bildnachweis: Shutterstock / Sergey Nivens
"Zum ersten Mal verstehen wir die Sprache eines Codes, der für die Genverarbeitung von entscheidender Bedeutung ist", sagte Morris, Professor am Donnelly Center for Cellular and Biomolecular Research in Toronto und an der Banting and Best Department of Medical Research. "Viele Krankheiten des Menschen sind auf Fehler in diesem Kodex zurückzuführen. Daher ist es entscheidend, herauszufinden, was dies bedeutet, um neue Behandlungsmethoden für viele Erkrankungen zu entwickeln."
Die wissenschaftliche Zeitschrift Natur veröffentlichte die Studienergebnisse in der Ausgabe vom 11. Juli 2013.
Die Forscher übersetzten den Code mit einer biochemischen Technik, die von einem Wissenschaftler im Hughes-Labor, Debashish Ray, und einem Studenten im Morris-Labor, Hilal Kazan, entwickelt wurde. Das Team definierte die Bedeutung von „Wörtern“ in RNA und ermöglichte die Identifizierung von Mustern in RNA-Molekülen, die Proteine zur Steuerung der RNA-Verarbeitung und -Bewegung verwenden, die bei Krankheiten häufig verändert werden.
Ein Protein, das sie sich anschauten, könnte einige der Symptome bei Kindern mit Autismus erklären. Die Forscher fanden heraus, dass RBFOX1, ein Protein, das im Gehirn von Patienten häufig ausgeschaltet wird, die Aktivität von Genen sicherstellt, die für die Funktion von Nervenzellen im Gehirn wichtig sind.
Hughes und Morris verwendeten eine Methode namens RNAcompete - eine U of T-Methode mit den hier abgebildeten Studienergebnissen -, um Muster in der RNA zu identifizieren, die zur Krankheit beitragen können
"Dies war eine überraschende Entdeckung, da wir wussten, dass RBFOX1 die Genexpression kontrolliert, aber keine Ahnung hatte, dass es auch RNA stabilisiert", sagte Hughes, Professor am Department of Molecular Genetics und am Donnelly Center. "Es ist ein gutes Beispiel für die Vorhersagekraft des RNA-Kontrollcodes, die unserer Meinung nach das Feld der Genregulation wirklich öffnen wird."
Hughes sagte, dass die Arbeit auch zeigt, dass der RNA-Kontrollcode möglicherweise leichter zu interpretieren ist als ein ähnlicher Kontrollcode in der DNA. Die Forscher haben jahrelang Mühe, diesen DNA-Kontrollcode zu verstehen, aber die neuen Ergebnisse legen nahe, dass die RNA-Kontrolle einen fruchtbareren Untersuchungsbereich bieten könnte, wobei Autismus nur ein Beispiel ist.
Das Team arbeitet jetzt mit Autismus-Experten zusammen, um das Potenzial von RBFOX1 bei Autismustherapien zu untersuchen und vielversprechende Hinweise auf die Rolle von nicht untersuchten Proteinen bei vielen anderen Krankheiten zu finden.
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