Mechanistische Analysen zu Krankheits-korrelierten SNPs in ...

2.8 SNPs in miRNA-regulierten Systemen
Dharmacon miRIDIAN 1 , Life Technologies mirVana 2 )
Die Inhibition von miRNAs ist eine bedeutsamer Ansatz zur Untersuchung der miRNA
Biologie und erfolgt hauptsächlich über eine Antisense-Blockade [76–78]. Derartige Inhibitoren
sind kurze, einzelsträngige, chemisch modifizierte Oligonukleotide, die komplementär
zur miRNA sind, diese binden und dadurch die Bindung der miRNA an ihre Ziel-mRNA
verhindern. Eine eigene Klasse der miRNA-Inhibitoren stellen die Antagomirs dar, deren
Verwendung erstmals von Krützfeld et al. [76] beschrieben wurde. Antagomirs sind einzelsträngige
RNA-ähnliche Oligonukleotide mit diversen Modifikationen: einer 2’-O Methylierung
des Zuckers und einem Phosphorothioat-Rückgrat zum Schutz vor RNasen sowie einem
Cholesterol-Rest am 3’-Ende zur Änderung pharmakologischer Eigenschaften zur verbesserten
Aufnahme ins Gewebe [76, 79].
Notwendig für die Bestimmung der Spezifität der Hemmung von miRNAs ist das Testen
der Inhibitoren auf Kreuzreaktivität mit anderen, sequenzähnlichen miRNAs. Eine Kreuzreaktivität
kann aber auch von Vorteil sein, etwa wenn die Inhibition mehrere Mitglieder einer
miRNA-Familie gleichzeitig gewünscht ist [80]. Als weiteres kritisches Element der Funktionalität
von miRNA Inhibitoren identifizierten Vermeulen et al. [81] den Einfluss von Sekundärstrukturelementen.
Eine gesteigerte Inhibitor-Funktion wurde durch eine Konversion der
flankierenden Region von einzel- zu doppelsträngigem Design erzielt. In diesem Zusammenhang
diskutiert wurden durch die Sekundärstruktur induzierter Schutz des Inhibitors vor
RNasen sowie eine gesteigerte miRNA-RISC Interaktion.
Zur Inhibierung der miRNA-Funktion wurden weitere molekulare Ansätze, wie etwa der
Einsatz von sogenannten „miRNA sponges“, analysiert [82]. Diese werden unter der Regulation
starker Promotoren als Transgene mit multiplen miRNA Bindestellen in Zellen exprimiert
und fungieren in Form von zusätzlicher Ziel-mRNA als kompetitive Inhibitoren für die
entsprechende miRNA [73].
2.8 SNPs in miRNA-regulierten Systemen
Eine eigene Klasse funktioneller Polymorphismen, die mit der Funktion von miRNAs interferieren,
wird als miR-SNPs bezeichnet [83]. Die Abb. 2.5 zeigt schematisch eine Unterteilung
und mögliche Auswirkungen der verschiedenen Arten von miR-SNPs. SNPs in miRNAkodierenden
Bereichen können je nach Anzahl der vorhandenen Ziel-mRNAs die Regulation
nur einer oder vieler Ziel-mRNAs beeinflussen. SNPs, die zu einer veränderten Prozessierung
von miRNAs führen, beeinflussen vermutlich die Expression einer Reihe von Genen.
Ein SNP in einem miRNA Ziel-Gen kann mit dessen Regulation durch eine oder mehrere
miRNAs interagieren.
1 http://www.dharmacon.com/product/productlandingtemplate.aspx?id=276
2 http://de-de.invitrogen.com/site/de/de/home/Products-and-Services/Applications/
epigenetics-noncoding-rna-research/miRNA-Profiling-/mirvana-mimics-inhibitors.html.html
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