Stammzellen von Wurm und Mensch sehr ähnlich
RNA wird auf vergleichbare Art und Weise im Körper nachbearbeitet
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Plattwurm: Wird er zerteilt, entwickeln sich viele neue Tiere (Foto: J. Solana) |
Berlin (pte007/09.08.2016/10:30) In Stammzellen von Plattwürmern und Menschen sind die gleichen grundlegenden Steuerungsmechanismen aktiv. In den Zellen beider Organismen wird der Träger der abgelesenen Erbinformation - die RNA - auf ähnliche Art und Weise nachbearbeitet. Zu diesem Ergebnis kommen Forscher des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft http://mdc-berlin.de .
Zahlreiche alternative Exons
"Wir haben in bisher unerreichter Detailgenauigkeit untersucht, welche Gene entweder in fertig entwickelten Zellen oder Stammzellen der Würmer abgelesen und dann durch alternatives Splicing nachbearbeitet werden", sagen Postdoktorand Jordi Solana aus dem Labor von Nikolaus Rajewsky. Die Experten haben Splicing-Prozesse entdeckt - dabei werden Teilstücke der RNA neu kombiniert, indem Introns genannte Abschnitte entfernt werden, während Exons verbleiben - die spezifisch nur in den Stammzellen der Tierchen aktiv waren. Danach wurden zahlreiche alternative Exons für stammzellspezifische Proteinvarianten identifiziert.
Überraschend für die Forscher: Introns wurden häufig nicht aus der RNA entfernt. Wurden Introns zurückgehalten, konnte gar kein funktionierendes Protein mehr hergestellt werden. In den vollentwickelten Zellen beobachteten die Wissenschaftler Mikro-Exons, also sehr kurze Exon-Sequenzen. Im Experiment schalteten die Forscher dann die Proteine ab, die alternatives Splicing steuern. Eines davon ist das Protein MBNL, das die Herstellung von stammzelltypischen Proteinvarianten in entwickelten Zellen unterdrückt.
"Ganz neue Faktoren identifiziert"
Die Experten haben auch entdeckt, dass das Protein CELF dem MBNL-Protein entgegenwirkt, indem es in den Stammzellen die Herstellung dieser Varianten anregt. Bei der Differenzierung von der Stammzelle zur Gewebezelle konkurrierten die beiden Splicing-Faktoren miteinander. Dieses Wechselspiel von MBNL und CELF wurde zuvor nur in Zellen von Säugetieren beobachtet. "Wir haben ganz neue Faktoren identifiziert, die wir aus der üblichen Forschung an Säugetierzellen noch nicht kannten. Mit diesem Wissen können wir nun in menschlichen Zellen gezielt überprüfen, ob dort die gleichen Mechanismen aktiv sind", verdeutlicht Solana.
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