Zur Bedeutung von Junk-DNA für die Forschung
Mehr als 98 % der menschlichen Gene kodieren nicht für Proteine. Jüngste Forschungen stützen jedoch die These, dass die menschliche DNA trotzdem zu mehr als 90 % transkribiert wird. Die sogenannte nicht-kodierende RNA (ncRNA) bildet dabei die Hauptgruppe dieser Transkripte. Der Typ Large Intervening ncRNA (lincRNA) scheint an der epigenetischen Kontrolle der Gentranskription beteiligt zu sein. Die Disregulation von lincRNA wurde mit Krebs in Verbindung gebracht. Im Rahmen des Projekts DECODER (Deciphering the role of long non coding RNA in cancer) wurde die Rolle von lincRNA bei der Transformation und Differenzierung von Zellen erforscht. Es wurde die Promyelozytenleukämie (Acute Promyelocyticleukemia, APL), eine Unterart der akuten myeloischen Leukämie (Acute Myeloid Leukaemia, AML), als Modellsystem verwendet. Die APL zeichnet sich durch eine reziproke Translokation aus, an der der Rezeptor RAR-alpha (Retinoic Acid Receptor Alpha) und das promyelozytische Gen Promyelocytic Gene, PML) beteiligt sind. Über eine All-trans- all-trans-Retinsäure (all-trans-Retinoic-Acid, ATRA)-Behandlung kann eine vollständige Remission bei den meisten Patienten erreicht werden, indem die Expression tausender genetischer Loci einschließlich vieler lincRNA moduliert wird. Die Behandlung resultiert in einer Differenzierung von APL-Blasten und einer epigenetischen Remodellierung. Blastenzellen sind unreife Vorläuferzellen, die sich in Thrombozyten und rote und weiße Blutzellen differenzieren. Bei der APL tritt eine Überproduktion krankhafter Promyeloblasten auf, die sich nicht zu reifen, weißen Blutzellen entwickeln können. Die Forscher von DECODER ermitteln derzeit Expressionsmuster von lincRNA während der ATRA-induzierten APL-Differenzierung. Es wurde eine lincRNA-Familie identifiziert, welche Komponenten beinhaltet, die im Anschluss an eine ATRA-Behandlung von APL-Zellen und während der normalen Reifung von Granulozyten signifikant nach oben reguliert wurde. Dies legt nahe, dass diese lincRNA wahrscheinlich ein integraler Bestandteil des genetischen Programms sind, das während der Myeloiddifferenzierung aktiviert wird. Die identifizierte lincRNA-Familie könnte ebenfalls als potenziell nützlicher Biomarker dienen, um die Reaktion auf eine Behandlung bei Leukämie evaluieren zu können. Die Überexpression des entsprechenden Gens (, die in einem Zuwachs an lincRNA resultiert,) stoppte die Zellteilung. Die Forscher bemerkten, dass die gleiche lincRNA ebenfalls während der ATRA-Behandlung von AML-Proben hochreguliert wird. Die Arbeit von DECODER wird dazu beitragen, die Mechanismen, die bei der epigenetischen Deregulierung bei Krebs greifen sowie die funktionelle Verbindung zwischen kodierender und nicht-kodierender DNA besser zu verstehen. Dies kann letztendlich zur Entwicklung neuer Therapien führen.
Schlüsselbegriffe
Nicht-kodierende DNA, Krebs, Large Intervening non-coding RNA, akuter promyelozytischer Krebs, Biomarker, neuartige Behandlungen
