Dokument 1.pdf - OPUS - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen ...
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II. 1. Einleitung<br />
132<br />
In Anlehnung an die Arbeiten in Drosophila wurden auch in Tribolium Mutagene-<br />
se-Screens in kleinerem Maßstab durchgeführt (Sulston und Anderson, 1996; Ma-<br />
derspacher et al., 1998). Der Nutzen dieser genetischen Mutanten blieb in der bishe-<br />
rigen Forschung aber begrenzt, da die Generierung und schließlich auch die Arbeit<br />
mit ihnen durch das Vorhandensein von zehn Chromosomen und der Verfügbarkeit<br />
nur weniger Balancer-Chromosomen erschwert wird (Berghammer et al., 1999a). Die<br />
Haltung von mutanten Linien in Tribolium ist damit deutlich aufwändiger als bei<br />
Drosophila und saturierende Screens in dieser Situation kaum möglich (Trauner et<br />
al., 2009).<br />
Auch aus diesen Gründen erwies sich in den letzten Jahren die RNA-Interferenz<br />
als effektivere Methode zur Durchführung funktioneller Studien in Tribolium (Roth<br />
und Hartenstein, 2008). RNAi wurde in den 90er Jahren des letzten Jahrhunderts in<br />
C. elegans entdeckt (Fire et al., 1998) und bezeichnet den Abbau oder die translatio-<br />
nelle Reprimierung von einzelsträngigen Ziel-RNAs (z.B. mRNAs), hervorgerufen<br />
durch komplementäre doppelsträngige RNA (Meister und Tuschl, 2004). Dieser<br />
Mechanismus kann sowohl durch exogene dsRNAs (z.B. von Viren; (Waterhouse et<br />
al., 2001) als auch durch endogene Moleküle wie z.B. micro-RNAs hervorgerufen<br />
werden (Rana, 2007) und wurde mittlerweile in einer Vielzahl von Spezies nachge-<br />
wiesen (Meister und Tuschl, 2004). Dabei werden doppelsträngige Vorläufermoleküle<br />
von einem Proteinkomplex gebunden und durch die DICER-RNase in kleine siRNAs<br />
(„small interfering RNAs“) von 21 bis 23 Nukleotiden Länge prozessiert, die dann<br />
durch einen weiteren Proteinkomplex (RISC) zur Erkennung und zum Abbau bzw.<br />
der Repression der Ziel-RNA benutzt werden (Meister und Tuschl, 2004). Dieser<br />
Effekt wurde bereits vielfach verwendet, um durch von außen eingebrachte dsRNAs<br />
experimentell die Expression bestimmter Gene von Interesse zu reduzieren und<br />
damit den Effekt des Verlusts der Genfunktion zu studieren. In einigen Arten, so z.B.<br />
in C. elegans oder auch in Tribolium (Fire et al., 1998; Bucher et al., 2002), aber<br />
nicht in Drosophila (Miller et al., 2008), funktioniert dies systemisch, was bedeutet,<br />
dass sich der Effekt innerhalb des Organismus ausbreitet und somit unterschiedliche<br />
Gewebe erreicht. Dadurch konnten speziell in Tribolium Methoden entwickelt wer-<br />
den, die die Untersuchung von Genfunktionen durch die Injektion von dsRNA in<br />
praktisch allen Entwicklungsstadien und allen bisher untersuchten Geweben erlau-<br />
ben.