ETH-Forschende klären Export von MicroRNAs aus Zellkern

Die RNA stand lange Zeit im Schatten der DNA und war vor allem bekannt als simples Botenmolekül. Die erst vor einigen Jahren entdeckten MicroRNAs versprechen eine neue Sicht auf die Genregulation. ETH-Forschende halfen mit, einen Teil der Bildung der MicroRNA in der Zelle und den damit verbundenen Transport aus dem Zellkern zu verstehen.

In der Mitte lag sie eigentlich schon immer. Doch lange wurde die RNA nur als Zwischending zwischen der DNA, dem Hort der Erbinformation, und den Proteinen als Vollstrecker in den Zellen betrachtet. Mit der Entdeckung der MicroRNAs hat sich die Situation aber radikal geändert. Die RNA ist nicht nur ein Botenmolekül, sie ist ein Schlüsselspieler im Genregulationsnetz. Entsprechend „adelte“ das Wissenschaftsmagazin „Science“ die kleinen RNAs im Dezember 2002, indem sie sie als Durchbruch des Jahres feierte.

Exportmolekül als Kontrollstelle

Eine neue Arbeit aus dem Institut für Biochemie der ETH Zürich, die zusammen mit Forschenden aus den USA gemacht wurde, konnte nun zeigen, wie die Vorläufer der MicroRNAs aus dem Zellkern exportiert werden, und damit diesen Teil der Entstehung der MicroRNAs aufklären. Es zeigte sich dabei, dass das involvierte Exportmolekül auch eine Kontrollfunktion ausübt, indem es bevorzugt Vorläufer-Moleküle von der richtigen Länge aus dem Zellkern transportiert. Die Studie erscheint diese Woche im Wissenschaftsmagazin „Science“.

Wichtig für die Entwicklung vielzelliger Organismen

Die kleinen zwischen 20 und 23 Nukleotiden langen MicroRNAs haben nach ihrer Entdeckung zunehmend das Forscherinteresse erweckt. Die Winzlinge helfen, den präzisen Ablauf von Entwicklungsprogrammen in Pflanzen und Tieren vom Embryo zum erwachsenen Organismus zu steuern. Die Erbinformation der MicroRNAs liegt in Regionen der DNA, die nicht für Proteine codieren. Zuerst werden sie von der DNA aus in eine Vorläufer MicroRNA umgeschrieben, die im Zellkern vorkommt. Nach dem Transport ins Cytoplasma werden aus diesen die funktionellen 22-Nukleotid langen reifen MicroRNAs ausgeschnitten, von denen man beim Menschen mittlerweilen über 100 Varianten kennt. Welche Form aber genau aus dem Zellkern hinaus transportiert wird und was für Faktoren darin involviert sind, war bis anhin unklar. Diese Fragen hat nun die Arbeit der ETH-Forschenden geklärt.

Weitere Informationen:

Prof. Ulrike Kutay
Institut für Biochemie der ETH Zürich
Telefon +41 (0)1 632 30 13
E-Mail: ulrike.kutay@

Stephan Güttinger
Institut für Biochemie der ETH Zürich
Telefon +41 (0)1 632 30 05
E-Mail: stephan.guettinger@bc.biol.ethz.ch