microRNA

Beim Gene-Silencing, also beim gezielten Ausschalten bestimmten Gene, spielt die kurze Ribonukleinsäure oder auch die microRNA eine große Rolle. Diese kleinen Moleküle sind auch an der Genregulation beteiligt und sind dort unverzichtbar. Die Genexpression wird mit Hilfe der microRNA reguliert und zwar auf der so genannten post-transkriptionalen Ebene (nach dem Umschreiben der Geninformationen).

Forscher haben nachgewiesen, dass Genregulation bei Tieren dadurch erfolgt, dass microRNA an eine bestimmte Region der messenger-RNA andockt. Dadurch wird die mRNA entweder gehemmt oder abgebaut. Lange Zeit wurde davon ausgegangen, dass Hemmungsvorgänge dafür verantwortlich seien, dass die Genregulation vonstattengehen kann. Die Translationshemmung dominiert aber nicht, wie neue Studien ergeben haben. Hier konnte nachgewiesen werden, dass die Proteinproduktion deutlich stärker durch Degradation, also durch Abbauvorgänge, gehemmt oder stillgelegt wird. Wissenschaftler gehen nun davon aus, dass microRNA für die Physiologie bestimmter Krankheiten sehr wichtig ist. Es geht hier in erster Linie um Erkrankungen, die das zentrale Nervensystem betreffen, wie Parkinson, Alzheimer oder auch Schizophrenie. Diese Krankheiten werden auch als genetisch auffällig bezeichnet und es wird davon ausgegangen, dass microRNA zur Erklärung dieser Auffälligkeiten herangezogen werden kann.

Das erste Mal konnte microRNA im Fadenwurm Caenorhabditis elegans nachgewiesen werden. Das ist noch gar nicht so lange her, 1993 fanden die entsprechenden Versuche statt. Die Erkenntnisse über die microRNA sind in den letzten Jahren enorm gewachsen, die intensive Forschung hat hier immer neue Ergebnisse zutage gebracht. Im Jahr 2003 wurde eine Datenbank ins Leben gerufen, in der mehr als 15.000 microRNA gespeichert sind. Diese Datenbank trägt den Namen miRBase und wurde von Sam Griffiths-Jones initiiert. Die hier gespeicherten Informationen können dazu herangezogen werden, um Vorhersagen über Regulationsvorgänge im menschlichen Genom zu treffen. Vorhersagen gehen davon aus, dass rund 20 bis 30 Prozent der Gene durch die microRNA beeinflusst oder reguliert werden können. Die microRNA haben aber auch eigene biologische Funktionen, die jedoch bis heute noch weitgehend unbekannt sind.