RNA Biology and Molecular Physiology

Ziel des gesamten Projekts ist die Identifizierung von RNA-Bindeproteinen (RBP), die die Prozessierung von pri-miRNAs und damit die Menge an miRNAs in der Zelle regulieren. Hierzu soll eine neuartige CRISPR/Csy4*-basierte Technologie zur RNA-Affinitätsaufreinigung eingesetzt werden, bei der ausgewählte pri-miRNAs mit der Bindesequenz für das CRISPR-Protein Csy4* versehen werden. Werden Zellextrakte mit dieser Köder-RNA inkubiert, binden regulatorische RNA-Bindeproteine an die RNA und können nach Präzipitation spezifisch eluiert werden. Die umfassende Identifizierung kopräzipitierter RNA-Bindeproteine erfolgt dann mittels Massenspektrometrie. Anschließend soll die physiologische Funktion ausgewählter RNA-Bindeproteine auf die miRNA-Biogenese mit Hilffe von RBP-Mutanten funktionell untersucht werden.

Interessiert? Weitere Informationen erhaltet ihr hier: Ribonomics based on CRISPR technology und bei Dr. Tino Köster (tino.koester@uni-bielefeld.de).

Ziel des Projekts ist die Identfizierung cis-regulatorischer Elemente der RNA, an die RBPs binden und die Bildung von miRNAs regulieren. Zu diesem Zweck sollen moderne und innovative Techniken wie z.B. Next generation sequencing, RNA-Immunpräzipitation, RNA-Bindungsassays, RNA footprints und CRISPR-basierte Technologien eingesetzt werden.

Interessiert? Weitere Informationen erhaltet ihr hier: Analyse regulatorischer Elemente der miRNA-Biogenese und bei Dr. Tino Köster (tino.koester@uni-bielefeld.de).

Ziel des gesamten Projekts ist eine umfassende Charakterisierung von RNA-Bindeproteinen, die direkt an spezifische messenger RNA (mRNAs) in vivo binden und z.B. alternatives Spleißen oder die Translation regulieren. Hierfür werden RNA-Protein-Komplexe in vivo mittels UV-Licht quervernetzt und das Transkript mittels langer biotinylierter antisense-Oligos (DNA/LNA) gefischt. Die Komplexe werden dann mittels magnetischer Streptavidin beads präzipitiert und die Proteine eluiert. Die Methode soll nach erfolgreicher Optimierung für die globale Charakterisierung von RNA-Bindeproteinen, die unter verschiedenen Stressbedingungen (z.B. Hitze- oder Trockenstress) an mRNAs binden, mittels LC-MS/MS eingesetzt werden.

Interessiert? Weitere Informationen erhaltet ihr hier: Single mRNA interactome capture und bei Dr. Tino Köster (tino.koester@uni-bielefeld.de).

Ziel des Projekts ist die Etablierung und Optimierung der INTACT-Methode zur spezifischen Isolierung von Zellkernen aus Pflanzenzellen. Die Kerne werden mit Hilfe eines biotinylierten Proteins, das in der Kernmembran lokalisiert ist, über eine Streptavidinmatrix aufgereinigt. Diese ermöglicht die Aufreinigung hochreiner Kerne und bildet die Grundlage für eine Vielzahl von Folgeexperimenten, z.B.:

• Analyse von alternativen Spleißereignissen
• Analyse der miRNA-Biogenese
• RIP/iCLIP
• ChIP
• etc.

Interessiert? Weitere Informationen erhaltet ihr hier: The INTACT method und bei Dr. Tino Köster (tino.koester@uni-bielefeld.de).

Etwa ein Drittel der landwirtschaftlich genutzen Flächen weltweit unterliegen starken Temperaturschwankungen wie z.B. Frost. Viele Pflanzen sind in der Lage sich an die periodisch wiederkehrenden Tempertaurveränderungen anzupassen. Extrem kalte Temperaturen können jedoch zu Schädigungen und enormen Ernteausfällen führen. Um auf dieses Problem in Zukunft gezielt reagieren zu können, ist es wichtig, die molekularen Mechanismen der pflanzlichen Stressantwort auf Kälte besser zu verstehen. Neben transkriptionellen Regulationsmechanismen wird zunehmend deutlich, dass insbesondere posttranskriptionelle Regulationsmechanismen, wie z.B. das alternative Spleißen von Transkripten oder die Regulation der Genexpression durch miRNAs, hierbei eine wichtige Rolle spielen.

Ziel des Projekts ist die gezielte Analyse posttranskriptioneller, regulatorischer Prozesse in der Pflanze unter Kältestress. Hierbei sollen sowohl Effekte auf molekularer als auch auf physiologischer Ebene systematisch untersucht werden.

Interessiert? Weitere Informationen erhaltet ihr hier: Analyse posttranskriptioneller Regulationsmechanismen in der Antwort auf Kältestress und bei Dr. Tino Köster (tino.koester@uni-bielefeld.de).

Die neuartige Clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPR associated protein (Cas)-Technologie steht hauptsächlich wegen der gezielten Manipulation des Erbguts (genome editing) im aktuellen Fokus der Wissenschaft und Öffentlichkeit. Das CRISPR/Cas-System ist ursprünglich ein bakterielles Abwehrsystem gegen Viren bestehend aus zwei Komponenten: Einer spezifischen guide RNA mit RNA-Bindesequenz und einem RNA-bindendem Enzym mit Endonukleaseaktivität. Durch die Bindung der Endonuklease an die RNA-Bindesequenz wird das Enzym an bestimmte DNA-Sequenzen geleitet, die komplementär zur guide RNA sind, und schneidet diese wie eine Schere. Hierdurch können Gene gezielt mutiert oder eingefügt werden.

Ziel des Projekts ist die gezielte Mutation von Genen, die für RNA-Bindeproteine kodieren. Diese sind in wichtige possttranskriptionelle Prozesse, wie z.B. dem alternativen Spleißen oder der Biogenese von microRNAs.

Interessiert? Weitere Informationen erhaltet ihr hier: Gezieltes Genome editing mittels CRISPR/Casund bei Dr. Tino Köster (tino.koester@uni-bielefeld.de).

Um die Funktion eines RNA-Bindeproteins zu verstehen, ist es notwendig die exakten Bindungsstellen an den gebundenen Zieltranskripten zu identifizieren. Hierzu nutzen wir die iCLIP-Methode. Dabei werden RNA-Proteininteraktionen mit UV Licht quervernetzt, das gewünschte RNA-Bindeprotein aus einem Zellextrakt präzipitiert und die interagierenden RNAs isoliert, revers transkribiert und mittels Hochdurchsatzsequenzierung identifiziert. Anders als bei der RIP kann mittels iCLIP auch die exakte Bindungsstelle bestimmt werden.

Die Methode soll zukünftig auf weitere RNA-Bindeproteinen angewandt werden, um regulatorische, posstranskriptionelle Netzwerke zu verstehen. Zudem sollen iCLIP-Experimente mit Kernextrakten durchgeführt werden, da viele porstranskriptionelle, regulatorische Prozesse, wie z.B. die Biogenese von miRNAs, im Kern stattfinden

Interessiert? Weitere Informationen erhaltet ihr hier: Individual nucleotide resolution UV cross-linking and immunoprecipitation (iCLIP) und bei Dr. Tino Köster (tino.koester@uni-bielefeld.de).