Molekyler med stor effekt

Jørgen Kjems og Morten Trillingsgaard Venø fra Institut for Molekylærbiologi og Genetik og Interdisciplinært Nanoscience Center bidrager til en artikel i Science om mikroRNA-128, der udkommer i dag. I museforsøg har man kunnet kontrollere mængden af mikroRNA-128 i specifikke neuroner, der reagerer på signalstoffet dopamin. ”Hvis mikroRNA-128 holdes nede i disse neuroner i musen efter fødsel, giver det udslag i en stærk fænotype (fremtoning, red.)”, forklarer Morten T. Venø og præciserer; ”det giver et højere aktivitetsniveau, dvs. musene bevæger sig mere, de udvikler epilepsi og dør til sidst af anfaldene”.

Morten T. Venø, der er postdoc på Institut for Molekylærbiologi og Genetik, har under sit ph.d.-studium arbejdet med projektets leder, Anne Schaefer. Her arbejdede han med en avanceret teknik, hvor man kan se, hvordan mikroRNA binder sig til mRNA. MikroRNA fungerer ved at binde til såkaldte Ago-proteiner og guider disse proteiner hen til bestemte steder på mRNA’er. mRNA’erne er de kopier  af DNA’ets gener, der oversættes direkte til protein. Ago-proteinerne binder både til mikroRNA og mRNA på samme tid, hvilket enten bevirker, at mRNA’et bliver nedbrudt, eller dets omdannelse til protein på anden vis bliver hæmmet.

Morten T. Venø og Anne Schaefer arbejdede med specielle mus, som var blevet genetisk ændrede til at lave en særlig type Ago-protein i hjernens neuroner. Dette særlige Ago-protein, samt det RNA der var bundet dertil, kunne ved hjælp af et antistof oprenses fra musens hjernevæv, og forskerne blev dermed i stand til at bestemme, hvor de forskellige mikroRNA’er i neuronerne bandt. MikroRNA-128 viste sig at være dét mikroRNA, der i mus kontrollerer flest mRNA’er i hjernen – helt specifikt i neuronerne!

Forsøg med mus

Den unge forsker har siden sammen med sin tidligere vejleder Jørgen Kjems fortsat samarbejdet med Anne Schaefer om mikroRNA-128 og dets funktion i neuroner. Museforsøg viser, at man kan kontrollere mængden af mikroRNA-128 i neuroner, der responderer på dopamin, og således hvordan det påvirker en lang række geners udtryk i disse neuroner, hvilket resulterer i en ændret aktivering af neuronerne. ”En større mængde mikroRNA-128 resulterer i en lavere neuronaktivitet og kan være med til at hæmme aktivitetsgraden i bevægeapparatet. En så stærk reaktion på en ændring af mikroRNA-niveauet ses yderst sjældent. Grunden til den voldsomme effekt af mikroRNA-128-reduktion i neuroner skal sandsynligvis findes i, at mikroRNA-128 regulerer rigtigt mange mRNA’er (og derved mange genudtryk)”, forklarer Morten T. Venø.

Mus er første skridt – mennesket næste

Den nye forskning kan endnu ikke overføres til mennesker, men Morten T. Venø og Jørgen Kjems er involverede i et 5-årigt EU-projekt, hvor mikroRNA’ers rolle i epilepsi med henblik på fremtidig behandling undersøges. Ud over mikroRNA-128 er mikroRNA-134, som også har indvirkning på epilepsi, særligt under luppen.

Kontakt

Morten Trillingsgaard Venø
Institut for Molekylærbiologi og Genetik
Aarhus Universitet
tlf. 28727107, mail: mtv@mb.au.dk

Jørgen Kjems
Institut for Molekylærbiologi og Genetik/Interndisciplinært Nanoscience Center
Aarhus Universitet
tlf. 28992086, mail: jk@mb.au.dk