Identifizierung von snmRNAs in Aspergillus fumigatus

Genomprojekte zielen auf die vollständige Identifizierung aller Gene innerhalb eines Organismus ab. Dies ist die Voraussetzung für das Verständnis der Biologie, welche die Expression von Genen, die Funktion der Genprodukte und evolutionäre Beziehungen einschließt. Derzeit zielen die meisten Ansätze in der Genomforschung auf die Identifizierung von Protein-kodierenden Genen ab. Gene, welche kurze (d.h. weniger als 300 nt lange) offene Leserahmen (ORF) exprimieren oder Gene, welche kleine non-messenger RNAs (snmRNAs) kodieren, sind derzeitig allein durch bioinformatische Methoden schwer zu identifizieren. Im Gegensatz zur Vorhersage von mRNAs, bei der Computerprogramme assistieren kodierende Regionen durch das Vorhandensein von Promotorelementen, Spleißstellen und offener Leserahmen vorherzusagen, sind snmRNAs sehr viel schwieriger in silico zu identifizieren. Kleine, nicht-messenger RNAs (snmRNAs) sind in vielfältigen Funktionen in der Zelle involviert, angefangen von der chromosomalen DNA Replikation (Telomerase RNA) oder dem Spleißen (kleine nukleäre RNAs) bis hin zur Proteinsynthese (tRNAs, ribolsomale RNAs) und der Regulation der Genexpression (miRNAs, siRNAs). In diesem Antrag wollen wir neue snmRNAs in einem pathogenen Organsimus, Aspergillus fumigatus, identifizieren und deren Funktion untersuchen. Wir werden dabei von einem experimentellen Versuchsansatz ausgehen, bezeichnet als Experimentelle RNomic, welche in der Herstellung einer spezialsierten cDNA Genbank für die Klonierung von snmRNAs besteht. Die Expression dieser snmRNAs wird im Rahmen bestimmter Wachstumsbedingungen und Entwicklungsstadien analysiert. Bestimmte, besonders interessante snmRNA Gene werden im Aspergillus fumigatus Genom deletiert werden; zudem werden wir ihre Proteinbindungspartner mit dem Ziel identifizieren dadurch die Funktion der snmRNAs zu bestimmen. Unser Experimenteller RNomics Ansatz in Aspergillus fumigatus wird die Identifizierung und Analyse der Protein- kodierenden Gene in diesem Organismus komplementieren. Darüber hinaus werden wir auch in der Lage sein, kleine Protein-kodierende mRNAs (pepRNAs) zu detektieren, welche mit bioinformatischen Methoden nur außerst schwierig zu identifizieren sind. Indem wir neue snmRNA Gene in Aspergillus fumigatus auffinden, könnte es möglich sein neue Zielmoleküle für die Behandlung von Aspergillus fumigatus Infektionen zu identifizieren, für die zur Zeit nur eine sehr beschränkte Anzahl wirksamer Medikamente zur Verfügung stehen.

Genomprojekte zielen auf die vollständige Identifizierung aller Gene innerhalb eines Organismus ab. Dies ist die Voraussetzung für das Verständnis der Biologie, welche die Expression von Genen, die Funktion der Genprodukte und evolutionäre Beziehungen einschließt. Derzeit zielen die meisten Ansätze in der Genomforschung auf die Identifizierung von Protein-kodierenden Genen ab. Gene, welche kurze (d.h. weniger als 300 nt lange) offene Leserahmen (ORF) exprimieren oder Gene, welche kleine non-messenger RNAs (snmRNAs) kodieren, sind derzeitig allein durch bioinformatische Methoden schwer zu identifizieren. Im Gegensatz zur Vorhersage von mRNAs, bei der Computerprogramme assistieren kodierende Regionen durch das Vorhandensein von Promotorelementen, Spleißstellen und offener Leserahmen vorherzusagen, sind snmRNAs sehr viel schwieriger in silico zu identifizieren. Kleine, nicht-messenger RNAs (snmRNAs) sind in vielfältigen Funktionen in der Zelle involviert, angefangen von der chromosomalen DNA Replikation (Telomerase RNA) oder dem Spleißen (kleine nukleäre RNAs) bis hin zur Proteinsynthese (tRNAs, ribolsomale RNAs) und der Regulation der Genexpression (miRNAs, siRNAs). In diesem Antrag wollen wir neue snmRNAs in einem pathogenen Organsimus, Aspergillus fumigatus, identifizieren und deren Funktion untersuchen. Wir werden dabei von einem experimentellen Versuchsansatz ausgehen, bezeichnet als Experimentelle RNomic, welche in der Herstellung einer spezialsierten cDNA Genbank für die Klonierung von snmRNAs besteht. Die Expression dieser snmRNAs wird im Rahmen bestimmter Wachstumsbedingungen und Entwicklungsstadien analysiert. Bestimmte, besonders interessante snmRNA Gene werden im Aspergillus fumigatus Genom deletiert werden; zudem werden wir ihre Proteinbindungspartner mit dem Ziel identifizieren dadurch die Funktion der snmRNAs zu bestimmen. Unser Experimenteller RNomics Ansatz in Aspergillus fumigatus wird die Identifizierung und Analyse der Protein- kodierenden Gene in diesem Organismus komplementieren. Darüber hinaus werden wir auch in der Lage sein, kleine Protein-kodierende mRNAs (pepRNAs) zu detektieren, welche mit bioinformatischen Methoden nur außerst schwierig zu identifizieren sind. Indem wir neue snmRNA Gene in Aspergillus fumigatus auffinden, könnte es möglich sein neue Zielmoleküle für die Behandlung von Aspergillus fumigatus Infektionen zu identifizieren, für die zur Zeit nur eine sehr beschränkte Anzahl wirksamer Medikamente zur Verfügung stehen.