Biomedizinisches Centrum München
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RNA Regulation im Muskel

Muskelerkrankungen, zum Beispiel Muskeldystrophien oder Herzmuskelerkrankungen, betreffen tausende von Menschen weltweit. Bei vielen dieser Erkrankungen findet man Unterschiede im mRNA-Profil der Muskelzellen von Patienten und gesunden Personen. Das veränderte mRNA-Profil führt dazu, dass falsche Proteine oder Proteine in der falschen Menge produziert werden, was zu Defekten im Aufbau und der Funktion der Muskelzellen führt.

Eine wichtige Rolle bei der Regulation der RNA in den Zellen spielen sogenannte RNA-bindende Proteine. Sie kommen auch in Muskelzellen vor, ihre genaue Funktion in diesem Zelltyp ist aber bisher nicht umfassend untersucht worden. Ein besseres Verständnis der Rolle der RNA-bindende Proteine in Muskelzellen zu erlangen stand im Fokus der neuen Studie von Dr. Maria Spletter und ihrem Team.

In der Taufliege Drosophila melanogaster konnten sie für 35 RNA-bindende Proteine zeigen, welchen Einfluss ihr Verlust auf die Muskelstruktur und -funktion hat. Da sich Muskeln von Menschen und Taufliegen sehr ähnlich sind, sind die Ergebnisse auch auf menschliche Muskeln übertragbar. Maria Spletter und Team konnten unter anderem zeigen, dass das Protein SF1 eine bisher unbekannte Rolle für die Stabilität der Z-Scheiben der Sarkomere spielt, und dass das Protein Hrb87F, dessen Homolog in Säugetieren an der Regulation der Muskelentwicklung beteiligt ist, auch in Taufliegen für den Muskelaufbau wichtig ist. Sie kamen darüber hinaus zu dem Schluss, dass mehrere verschiedene Programme zur RNA Regulation gleichzeigt in Muskelzellen aktiv sind.

Die Studie von Maria Spletter und ihrem Team hat den Weg bereitet für weitere Analysen der Komponenten und der Komplexität des RNA regulierenden Netzwerks in Muskelzellen. Ein vertieftes Verständnis der Prozesse wird dazu beitragen, die molekularen Grundlagen von Muskelerkrankungen besser zu verstehen und neue und bessere Therapien zu entwickeln.

Publikation: Kao, Nikonova et al.: A Candidate RNAi Screen Reveals Diverse RNA-Binding Protein Phenotypes in Drosophila Flight Muscle, Cells 2021

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Graphical abstract aus Kao et al., Cells 2021, 10(10), 2505