Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Ny forskning giver bedre forståelse for reguleringen af vores gener

Et forskerhold ved Aarhus Universitet har karakteriseret en hidtil ukendt og revolutionerende måde celler kan regulere dannelsen af proteiner på. Dette involverer et overset cirkulært RNA-molekyle i menneskeceller samt et velkendt mikroRNA. Opdagelsen kan bidrage til en bedre forståelse for cellernes regulering af gener og dermed også for udvikling af kræft og andre sygdomme.

17.10.2011 | Lisbeth Heilesen

De danske forskere (fra venstre: Jørgen Kjems, Sune B. Villadsen, Jesper B. Bramsen, Thomas Birkballe Hansen) har sammen med en australsk forskergruppe karakteriseret en hidtil ukendt og revolutionerende måde celler kan regulere dannelsen af proteiner på. Foto: Lisbeth Heilesen

Figur. Spekulativ model for reguleringen af CDR1 mRNA niveau ved hjælp af miRNA og cirkulært RNA. 1) I fraværet af miRNA vil det cirkulære RNA (sort) beskytte CDR1 mRNA (grøn) mod nedbrydning. 2) Udtrykket af miRNA (rød) resulterer i kløvning og nedbrydning af det cirkulære RNA. 3) Nedbrydningen af det cirkulære RNA medfører en adskillelse af CDR1 mRNA og cirkulært RNA, hvilket efterfølgende gør mRNA’et sårbar for nedbrydning. Figur: Thomas Birkballe Hansen

En kontrolleret regulering af cellens dannelse af proteiner er vigtig for et normalt stofskifte. Mange sygdomme – deriblandt kræft – opstår ved misregulering af visse nøgleproteiner, hvilket skaber en farlig ubalance. Forståelsen af cellens måde at regulere protein-udtrykket på er derfor tæt knyttet til forståelsen af forskellige sygdommes opståen. Karakterisering af en ny model for regulering af gener afdækker hermed alternative måder, hvorpå cellen kan styre dannelsen af proteiner.

Centralt for den nyopdagede model er et cirkulært RNA. Det cirkulære RNA er en usædvanlig struktur, der normalt ikke forekommer i menneskeceller. Opdagelsen kaster derfor lys over en helt ny og overset RNA-klasse.

Professor Jørgen Kjems og hans kolleger fra Aarhus Universitet har desuden demonstreret, at det cirkulære RNA er involveret i kontrollen af et protein-kodende gen, CDR1.  Forskerne har endvidere afdækket et ekstra lag af kompleksitet ved at vise, at det cirkulære RNA selv bliver reguleret af et specifikt mikroRNA. MikroRNA’er regulerer typisk protein-kodende mRNA (messenger RNA) niveauer i cellen, men i dette tilfælde regulerer mikroRNA’et det cirkulære RNA, hvilket dernæst påvirker niveauet af det protein-kodende mRNA.

Opdagelsen af et cirkulært RNA mellemled, som medierer signalet fra mikroRNA til protein-kodende messenger RNA, medfører helt nye måder at tænke genregulering på og vil uden tvivl i fremtiden bidrage til en bedre forståelse af cellers komplicerede netværk af genregulering og dermed også for forskellige sygdomme.


Resultaterne er et internationalt samarbejde mellem en forskergruppe ledet af professor i molekylærbiologi Jørgen Kjems, Aarhus Universitet, og forskere fra Garvan Institute of Medical Research i Australien, og er for nylig offentliggjort i det velansete tidsskrift The EMBO journal.

”miRNA- dependent gene silencing involving Ago2- mediated cleavage of a circular antisense RNA”

Thomas B Hansen1, Erik D Wiklund1,2, Jesper B Bramsen1, Sune B Villadsen1, Aaron L Statham2, Susan J Clark2 and Jørgen Kjems1

1Department of Molecular Biology, Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO), Aarhus University, 8000 Aarhus, Denmark

2Cancer program, Garvan Institute of Medical Research, 2010 Darlinghurst NSW, Australia

Mere information

Professor Jørgen Kjems, Institut for Molekylærbiologi og Genetik/iNANO, Aarhus Universitet

jk@mb.au.dk, mobil 28992086

Tekst: Thomas Birkballe Hansen og Lisbeth Heilesen

Offentligheden / Pressen, Institut for Molekylærbiologi og Genetik