GENOMFORSCHUNG H E U T E – - NGFN

nAi – DAs schweIGen Der Gene
RNA-Interferenz – eine neue Wunderwaffe? Die Hoffnungen vieler Wissenschafter ruhen auf dieser Technik. Dabei begann
alles zunächst mit einem Rückschlag: Forscher versuchten, Petunien mit besonders violetten Blüten zu züchten, indem sie in
die Pflanzen ein zusätzliches Gen einschleusten, das die Produktion der violetten Blütenfarbstoffe verstärken sollte. Doch das
Experiment schlug fehl, heraus kamen Pflanzen mit gefleckten, zum Teil sogar ganz weißen Blüten. Erst einige Jahre später
kam man der Ursache dieses rätselhaften Phänomens auf die Spur: Die Pflanzenzellen erkannten, dass eine ungewöhnlich
hohe Menge an Farbstoff-mRNA produziert wurde und setzten einen Mechanismus in Gang, um die zusätzliche RNA abzubauen.
Hierbei wurde die einzelsträngige mRNA zunächst von einem Enzym zu einer doppelsträngigen RNA umgebaut und
dann über das RNA-Interferenz-Verfahren schnell abgebaut.
Heute weiß man, dass RNA-Interferenz ein natürlich vorkommender Mechanismus der Zelle ist, der in vielen Organismen von
der Pflanze bis zum Menschen abläuft. Er wehrt Angriffe von Viren ab und reguliert zelluläre Prozesse wie Wachstum und
Entwicklung. Ausgelöst wird er zum Beispiel durch doppelsträngige RNA (dsRNA), eine Form der RNA, die entsteht, wenn sich
bestimmte Viren vermehren. Das Protein Dicer erkennt diese dsRNA und zerschneidet sie in kleine charakteristische Stücke.
Der Multiproteinkomplex RISC erkennt wiederum diese RNA-Stücke und bindet sie. Ihm dient das kleine Stück als Matrize,
um in der Zelle gezielt nach RNA zu suchen, die zu diesem Stück passt. Findet er eine RNA, so zerstört er sie.
Über diesen Mechanismus lässt sich nahezu jedes Gen in einer Zelle zielgerichtet ausschalten. Alles, was dafür bekannt sein
muss, ist die Sequenz des Gens. Die Wissenschaftler können dann eine dsRNA herstellen, die in ihrer Sequenz ein Teil des
Gens enthält, das abgeschaltet werden soll. Die synthetisch produzierten, kurzen Moleküle werden in die Zelle eingeschleust
und vernichten alle mRNAs, die die gleiche Sequenz tragen. Diesen Ablauf kann man für Therapien nutzen. So wollen Ärzte in
Zukunft die Vermehrung von Viren im Körper verhindern, Krebszellen stoppen oder Krankheiten behandeln. Therapien auf der
Basis von RNA-Interferenz sind bislang allerdings noch im Forschungsstadium. Als besonders schwierig gilt es zum Beispiel,
gezielt die kranken Zellen zu treffen.
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