Ribonukleinsäuren (RNA) sind essentielle Bausteine des Lebens und spielen eine entscheidende Rolle in der Übertragung genetischer Informationen zur Zellfunktion. Am 23. Juni 2026 wurde an der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) eine neue Forschungsinitiative ins Leben gerufen, die sich mit der Genexpression und RNA-Mechanismen befasst. Die Initiative wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) als Teil des neu bewilligten Transregio-Sonderforschungsbereichs „smART: spezifisches mRNA-Targeting“ unterstützt. Hierbei wird ein interdisziplinärer Forschungsansatz verfolgt, der von der Goethe-Universität Frankfurt am Main sowie der Philipps-Universität Marburg getragen wird.

Prof. Dr. Katja Sträßer, Professorin für Biochemie an der JLU, leitet im Rahmen dieses Forschungsverbunds ein Teilprojekt, das sich mit den Auswirkungen von RNA-Modifikationen auf die RNA-Funktion beschäftigt. Ihre Forschung konzentriert sich insbesondere auf die Pseudouridylierung, die eine Schlüsselrolle im Prozess der RNA-Modifikation innehat und die Effizienz der Proteinübersetzung beeinflusst. Dabei ist die Befähigung der Zellen zur nachträglichen Veränderung von messenger RNA (mRNA) von großer Bedeutung, um die Wirkung der Proteine gezielt zu steuern. Diese Mechanismen eröffnen neue Perspektiven für die molekulare Medizin.

Pseudouridylierung und their Bedeutung

Die Untersuchung der Pseudouridylierung, die in mehreren wissenschaftlichen Studien, wie etwa von Kierzek et al. (2014) in „Nucleic Acids Res.“ beschrieben wird, hat die Rolle dieser Modifikation in der Stabilität und Struktur von RNAs hervorgehoben. Li et al. (2016) führten in „Curr. Opin. Chem. Biol.“ aus, dass Pseudouridin als das fünfte RNA-Nukleotid agiert und somit die Funktion der RNA weiter beeinflusst. Die Forschung zeigt, dass verschiedene Enzyme, wie Cbf5, entscheidend für die Einführung dieser Modifikationen in RNA sind. Prof. Sträßer erforscht insbesondere, wie dieses Enzym die Pseudouridylierung herbeiführt und somit die Genexpression steuert, was für die Entwicklung novel therapeutischer Ansätze von Relevanz ist.

Ein langfristiges Ziel der Forschung im SFB/TRR 440 „smART“ ist die Entwicklung eines Werkzeugkastens, um RNA-Moleküle innerhalb der Zelle gezielt zu modulieren. Hierbei soll auch der Zusammenhang zwischen RNA-Struktur und Funktion innerhalb der Zelle besser verstanden werden. Das Teilprojekt von Prof. Sträßer hebt sich als einzigartig an der JLU ab, indem es innovative Ansätze zur Analyse der Komplexität und Dynamik der RNA-Modifikationen bietet.

Forschungsansätze in der molekularen Medizin

Die fortschrittlichen Erkenntnisse im Bereich der RNA-Modifikationen haben auch umfassende Implikationen für die molekulare Medizin. So berichten beispielsweise aktuelle Studien über Pseudouridylierungen, die nicht nur die Struktur, sondern auch die Funktion von mRNA beeinflussen können. Weitere Forschungen, wie die von Delaunay & Frye (2019) in „Nat. Cell Biol.“, beleuchten, wie RNA-Modifikationen das Zellschicksal bei verschiedenen Krankheiten regulieren.

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Die Ergebnisse des Forschungsverbunds könnten nicht nur signifikante Fortschritte im Verständnis der Genexpression liefern, sondern auch zur Entwicklung neuartiger therapeutischer Strategien führen, um schädliche biologische Prozesse gezielt zu dämpfen. Diese Ansätze haben das Potenzial, die Grundlagen der Gen- und Zelltherapie neu zu definieren und innovative Lösungen für komplexe Erkrankungen bereitzustellen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Forschung rund um RNA und deren Modifikationen, insbesondere im Kontext der Pseudouridylierung, eine vielversprechende Richtung für die Gesundheitswissenschaften eröffnet. Das Projekt an der JLU stellt einen wichtigen Meilenstein in dieser Forschungslandschaft dar, und die Ergebnisse könnten weitreichende Folgen für die Biochemie und molekulare Medizin haben.

Für weiterführende Informationen über die Forschung zu RNA und ihrer Funktionierung in der Zelle siehe die Berichterstattung von uni-giessen.de sowie die wissenschaftlichen Ergebnisse von nature.com.