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Um ihre lebenswichtigen Funktionen im Gleichgewicht zu halten, verwenden viele Organismen kleine RNA-Schnipsel, um Boten-RNAs, die für bestimmte Proteine kodieren, "stillzulegen". Neue Forschungsarbeiten von FMI-Wissenschaftlern haben einen molekularen Knotenpunkt aufgedeckt, der die Aktivitäten verschiedener Proteinkomplexe integriert, die an RNA-Silencing beteiligt sind. Die Ergebnisse geben Einblicke in einen wichtigen Mechanismus, der dazu beiträgt, zelluläre Funktionen zu koordinieren.
In vielen Pflanzen und Tieren identifizieren kleine RNAs, sogenannte miRNAs, Boten-RNAs, die von zwei Proteinen namens Argonaute und GW182/TNRC6 stillgelegt werden. Zusammen bilden die beiden Proteine und die miRNA einen so genannten RNA-induzierten Silencing-Komplex.
Die Forscher im Labor von Grosshans und ihre Mitarbeiter am Universitätsklinikum Freiburg und den Novartis Institutes for BioMedical Research fanden heraus, dass GW182/TNRC6, wenn es sich nicht an Argonaute-Proteine bindet, mit anderen RNA-bindenden Proteinen zusammenarbeitet. All diese verschiedenen Proteine scheinen miteinander zu konkurrieren, um an GW182/TNRC6 heranzukommen: Die Forscher fanden heraus, dass eine Reduzierung der Argonaute-Protein-Levels die Aktivität der anderen Proteine erhöht, die wiederum gehemmt werden, wenn Argonaute in der Nähe ist.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass GW182/TNRC6 als Knotenpunkt fungiert, um die Aktivitäten der verschiedenen RNA-bindenden Proteine zu integrieren. Die Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass Behandlungen, die den miRNA-Signalweg hemmen, die Aktivität anderer Gen-Silencing-Proteine verstärken können, so die Autoren.
Das Projekt wurde zum Teil vom Schweizerischen Nationalen Forschungsschwerpunkt RNA & Krankheit unterstützt.
Thomas Welte*, Alison Goulois, Michael B. Stadler, Daniel Hess, Charlotte Soneson, Anca Neagu, Chiara Azzi, Marlena J. Wisser, Jan Seebacher, Isabel Schmidt, David Estoppey, Florian Nigsch, John Reece-Hoyes, Dominic Hoepfner, and Helge Großhans* Convergence of multiple RNA-silencing pathways on GW182/TNRC6 Molecular Cell (2023) Advance online publication
*co-corresponding authors
FMI News Article, 27.6.2023 (übersetzt aus dem Englischen)