21.10.2018
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Massenspektrometrie-basierte Untersuchungen nichtkanonischer DNA- und RNA-Nukleoside: Verteilung in Organen und Geweben, altersabhängige Dynamiken und Beteiligung an der aktiven DNA-Demethylierung

Wagner, Mirko - Ludwig-Maximilians-Universität München (2016)


Ähnlich wie Einsteins berühmte Formel E = mc2 in die Populärkultur eingegangen ist, besitzen die kanonischen Basen G, C, A und T bzw. U eine Bekanntheit, die weit über naturwissenschaftlich interessierte Kreise hinausreicht. Dass neben den kanonischen Basen über hundert modifizierte Nukleoside ein weiterer natürlicher Bestandteil der Nukleinsäuren sind, ist jedoch weitgehend unbekannt. Die meisten dieser Modifikationen findet man in der RNA, wobei die Transfer-RNA (tRNA) die höchste Modifikationsdichte aller RNA-Spezies besitzt. Hier haben die Modifikationen einen direkten Einfluss auf die Effizienz und Genauigkeit der Translation.

Während einzelne tRNA-Modifikationen und ihre biologische Funktion sehr genau untersucht und verstanden sind, wurde das systemische Zusammenspiel der modifizierten Nukleoside einer tRNA oder eines tRNA-Sets als Gesamtheit bisher wenig erforscht. Ein Grund dafür war das Fehlen einer ausgereiften Methode zur parallelen Quantifizierung von modifizierten RNA-Nukleosiden. Eine solche Methode war deshalb im Arbeitskreis Carell von Daniel Globisch und Tobias Brückl entwickelt worden. Als massenspektrometriebasierte Isotopenverdünnungsmethode erlaubt diese Methode eine exakte und parallele Quantifizierung der absoluten Nukleosidmengen in einer Probe. Mit dieser Methode und in Zusammenarbeit mit Caterina Brandmayr, Tobias Brückl und anderen habe ich den Modifikationsgrad der tRNA-Sets in Mäuse- und Schweineorganen untersucht. Dafür wurde für jedes Organ eine repräsentative Auswahl an tRNA-Modifikationen exakt quantifiziert.


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