Studie zu seltenen RNA-Modifikationen [thesis]

Timm Taylan Ensfelder
2020
Die Riboukleinsäure (RNA) basiert auf vier kanonischen Nukleinsäuren. Diese vier Nukleinbasen können in der Zelle enzymatisch weiter funktionalisiert werden. Bereits 1957 wurde die erste RNA-Modifikation, welche heute als Pseudouridin bekannt ist, entdeckt. Heute sind 163 Modifikationen in die Datenbank Modomics eingetragen. Neben der stetig wachsenden Anzahl an bekannten RNA-Modifikationen, wissen wir heute auch, dass diese nicht statisch sind, sondern einige von ihnen dynamischen
more » ... ozessen der Zelle unterliegen. Eine dieser dynamisch regulierten RNA-Modifikationen ist das m6A. Die Methylgruppe am N6 des N6-Methyladenosins kann durch die Eraser-Enzyme FTO und ALKBH5 oxidativ entfernt werden. Neben m6A kann FTO aber auch die Methylgruppe an Modifikationen wie dem m6Am, m1A entfernen. Bei ALKBH5 hingegen sind über das m6A hinaus, keine weiteren Substrate bekannt. In dieser Arbeit wurde gezeigt das ALKBH566-292 neben m6A auch die ribosomale Modifikation N6,N6-Dimethyladenosin (m62A) vollständig demethylieren kann. 2-Methylthioadenosin (ms2A) ist eine RNA-Modifikation, welche anders als m6A, bisher nicht ausgiebig studiert wurde. Die Literatur lässt darauf schließen, dass die Verbindung in tRNAs vorkommt. In dem Organismus Escherichia coli (E.coli), ist neben ms2A mit dem 2-Methylthio-N6-isopentenyladenosine (ms2i6A), nur eine weitere tRNA-Modifikation bekannt, welche an der C2-Position thiomethyliert ist. Das ms2i6A wird durch die Thiomethyltransferase MiaB dargestellt und unterscheidet sich von ms2A durch eine Prenylgruppe an dem exozyklischen Stickstoff an Position sechs. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob das ms2A das Produkt einer enzymatischen Entfernung dieser Prenylgruppe ist. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass dies wahrscheinlich der Fall ist (Abb. 0.2). Das Enzym, welches die Prenylgruppe des ms2i6A entfernen kann, wurde in dieser Arbeit nicht gefunden. Allerdings konnte die Liste infrage kommender Genprodukte, durch die Untersuchung von E.coli Knockoutstämmen, auf unter 99 reduziert w [...]
doi:10.5282/edoc.26222 fatcat:c3a547hevzaepbca5zfr4mbkra