|
microRNAs (miRNAs) sind eine von drei bisher bekannten Hauptgruppen endogener kleiner RNAs in vielzelligen Organismen. Reife miRNAs sind in der Regel einzelsträngig, weisen eine Länge von etwa 20 - 25 Nukleotiden auf und entstehen aus längeren prä-miRNA-Vorläufern. Entsprechend ihrer Sequenz-Komplementarität beeinflussen sie den Abbau und die Translation spezifischer mRNAs in den Zellen und sind somit hochspezifische Regulatoren der eukaryotischen Gen-Expression. Hierfür muss - im Gegensatz zu den siRNAs (small interfering RNAs) - jedoch keine vollständige Komplementarität der Sequenz vorliegen. In den letzten Jahren konnte ihre zentrale Rolle bei verschiedenen Differenzierungs-, Wachstums- und physiologischen Prozessen nachgewiesen werden. Da diese Gruppe von kleinen RNAs bisher ausschließlich aus mehrzelligen Organismen bekannt war, wurde sie mit der Entwicklung von Vielzelligkeit, Geweben und komplexen Entwicklungsgängen in Verbindung gebracht.
In ihrer Publikation konnten Molnár et al. nun erstmals klar diese Gruppe von kleinen RNAs in der Chlorophycee Chlamydomonas reinhardtii nachweisen und präsentieren eine erste Analyse der identifizierten miRNAs, deren 3´ Modifikationen und des miRNA-Targetings. So konnten sie beispielhaft eine erhöhte Expression von miRNAs in Gameten und mRNAs von Proteinen der Geißel als miRNA-Targets identifizieren. Beide Befunde legen somit eine mögliche Rolle von miRNAs bei der Gametendifferenzierung/sexuellen Reproduktion bzw. der Geißelentwicklung nahe. Bei dieser erstmaligen Charakterisierung von miRNAs einer einzelligen Alge konnten Ähnlichkeiten des RNA-Silencing Systems von C. reinhardtii und dem in Höheren Pflanzen aufgezeigt werden. Jedoch fanden sich unter den identifizierten miRNas keine mit Sequenz-Ähnlichkeit zu den aus Arabidopsis thaliana oder Tieren bekannten miRNAs.
Der Gruppe gelang aber auch der Nachweis von Besonderheiten des C. reinhardtii Systems: So konnten spezifische terminale Strukturelemente für die Erkennung einiger Prä-miRNAs durch den prozessierenden Enzym-Komplex entdeckt werden, die bisher nicht aus Höheren Pflanzen oder Vertebraten/Invertebraten bekannt waren. Zeitgleich zur Gruppe um David Baulcombe ist allerdings eine zweite Gruppe zu identischen Ergebnissen gelangt (Zhao, T. et al. (2007): A complex system of small RNAs in the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii. Genes & Development 21, 1190-1203). Der Zeitpunkt der Einreichung beider Publikationen unterscheidet sich nur um einen Tag. Daher haben beide Gruppen mindestens im gleichen Maße zur Widerlegung der 2004 postulierten Hypothese, dass die Ausbildung eines komplexen RNAi Systems mit der Entwicklung der Vielzelligkeit und der damit verbundenen steigenden Komplexität der Regulation der Gen-Expression auftrat, beigetragen. Neben ihrem direkten wissenschaftlichen Input werden diese beiden Arbeiten zusätzlich sicherlich auch in naher Zukunft zur weiteren Vergrößerung der für C. reinhardtii zur Verfügung stehenden Palette der molekularen Hilfsmittel beitragen, da synthetische miRNAs und miRNA-Inhibitoren in anderen Modell-Organismen bereits erfolgreich als ideale Hilfsmittel für funktionelle Analysen eingesetzt werden.
|
Vorgestellt von
Prof. Dr. Georg Kreimer;
Department Biologie
Universität Erlangen-
Nürnberg
 E-mail
|
