RNA-Abbau trägt zur Gen-Silencing bei höheren Eukaryonten bei

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Die Gasser-Gruppe entdeckte, dass die Stillegung von heterochromatischen Regionen – und genauer gesagt von Hunderten von Polycomb-Zielgenen, die für H3K27me3 angereichert sind – durch selektiven RNA-Abbau und nicht nur durch Transkriptionsunterdrückung erfolgen kann.

Die Studie verknüpft den epigenetischen Zustand eines Gens mit dem Schicksal seines RNA-Transkripts.

Es ist das erste Mal, dass sich dies bei höheren Eukaryonten zeigt.Heterochromatin, das dunkel färbende, transkriptionell stumme Kompartiment des Genoms, korreliert mit unterdrückter Genexpression.

In Spalthefe und Pflanzen tragen die RNA-Prozessierung und der RNA-Abbau neben konservierten Wegen der Transkriptionsunterdrückung zur Stillegung des Heterochromatins bei.

Es ist nicht bekannt, ob es ähnliche Wege in höheren Eukaryonten gibt, bei denen die Transkriptionsrepression vermutlich der Hauptmechanismus ist, der für das Ausschalten von Genen im Heterochromatin verantwortlich ist.Ben Towbin, ein ehemaliger Gasser-Doktorand, hatte bereits einige Hinweise darauf gefunden, dass der RNA-Abbau beim Heterochromatin-Silencing in C.

elegans eine Rolle spielt: Er identifizierte drei RNA-bindende Proteine – alles Mitglieder von LSM-Komplexen -, die am Spleißen und am RNA-Zerfall beteiligt sind, sowohl im Zytoplasma als auch im Zellkern.

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Die LSM-Proteine von C.

elegans haben eine 60-90%ige Homologie mit den menschlichen LSMs und bilden zwei Hauptkomplexe, LSM1-7 und LSM2-8.Anna Mattout, eine Postdoc in der Gruppe von Susan Gasser, baute auf diesen Erkenntnissen in ihrer eigenen Studie in C.

elegans auf, die kürzlich in Nature Cell Biology veröffentlicht wurde.Nachdem er festgestellt hatte, dass es der LSM2-8-Komplex ist, der an der Unterdrückung des Heterochromatins beteiligt ist, suchte Mattout nach einer Verbindung zwischen diesem hochkonservierten RNA-Bindungskomplex und den Silencing-Mechanismen, die auf der Ko-/Post-Transkriptionsebene wirken.

Indem sie mikroskopische, genetische und genomische Ansätze kombinierte, zeigte sie, dass LSM2-8 selektiv heterochromatische Reporter und Hunderte von endogenen Genen, die fast ausschließlich die Polycomb-Marke H3K27me3 tragen, zum Schweigen bringt.

Das wirkt durch Degradierung….

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