Vi har alle hørt om RNA-molekyler, som bruges i mRNA-vacciner i kampen for at sætte en stopper for coronavirus-pandemien. Mindre kendt er RNA's mange centrale roller i vores cellers molekylære mekanismer. RNA-molekyler består af en kæde af baser, hvor sekvensen bestemmer molekylets egenskaber, og kan kode for et bestemt protein eller foldes til komplekse funktionelle former via baseparring.

Både mRNA-vacciner og biologiske RNA'er foldes samtidig med at de syntetiseres - en proces kendt som co-transkriptionel foldning. Forskere er dog stadig ikke i stand til, på pålidelig vis, at kunne forudsige og/eller designe co-transkriptionelt foldede strukturer. At kunne gøre det ville have stor betydning for f.eks. udvikling af bedre RNA-baseret medicin.

Tværfaglig tilgang til undersøgelse af RNA-foldning

Et team af forskere, ledet af lektor Ebbe S. Andersen, har modtaget støtte fra Novo Nordisk Fondens interdisciplinære synergi program til at etablere COFOLD-konsortiet, som vil studere co-transkriptionel foldning. I COFOLD vil forskerne kombinere deres ekspertise inden for avancerede bioinformatiske metoder (lektor Christian Storm Pedersen), fysisk kemi (lektor Victoria Birkedal), mikrobiologi (professor Ariane Briegel), og syntetisk biologi (lektor Ebbe Sloth Andersen). Ved at anvende de nyeste maskinlærings-metoder og mikroskopiteknikker, såsom kryo-elektron- og enkeltmolekyle-fluorescensmikroskopi, vil de udvikle beregningsmetoder til at forudsige og designe den dynamiske proces i forbindelse med RNA-foldning.

Anvendelser inden for medicin og syntetisk biologi

RNA-designværktøjerne, som vil blive udviklet i COFOLD-projektet, vil blive brugt til at designe RNA-strukturer med avancerede funktionaliteter til brug i medicin og syntetisk biologi. Projektet vil bruge kryo-elektronmikroskopi til at bestemme strukturen af de designede RNA-partikler, som er af betydning for deres anvendelse i RNA-medicin. Enkelt-molekyle fluorescensmikroskopi vil blive anvendt til at undersøge virkningsmekanismen af RNA-sensorer, der forudses at kunne anvendes i diagnostik. Genetisk udtrykte RNA-nanostrukturer vil blive undersøgt i deres native miljø inde i celler ved hjælp af kryo-elektrontomografi, hvilket vil gøre det nemmere at omprogrammere celler til anvendelser indenfor syntetisk biologi, som f.eks. til optimering af bioproduktion af værdifulde kemikalier.

COFOLD-konsortiet har modtaget 15 mio. kr. fra Novo Nordisk Fonden. Det består af lektor Ebbe S. Andersen (iNANO og Institut for Molekylærbiologi og Genetik), lektor Victoria Birkedal (Institut for Kemi og iNANO), lektor Christian Storm Pedersen (Bioinformatics Research Centre) fra Aarhus Universitet og professor Ariane Briegel fra Netherlands Centre for Electron Nanoscopy (NeCEN) ved Leiden Universitet.

Projektnavn:

COFOLD - Co-transcriptional folding for RNA medicine and synthetic biology

Projektperiode:

1. februar 2022 – 31. januar 2026

Bevilling:

Konsortiet, COFOLD, har modtaget 15 mio. kr. fra Novo Nordisk Fonden gennem Interdisciplinary Synergy Programmet.

Projektwebside:

https://cofold.au.dk/

Novo Nordisk Fonden - Interdisciplinary Synergy Programme

Med det tværfaglige synergiprogram søger Novo Nordisk Fonden at støtte forskningsprojekter på tværs af discipliner, organisationer og landegrænser for at løse nye tværfaglige udfordringer i forhold til fondens kernevidenskabelige områder.

Forskningsprogrammets mål er:

• Forfølge kreative og nye tværfaglige forskningsideer med høj risiko/høj gevinst
• Give langsigtet støtte til sådanne nye tværfaglige forskningsidéer
• Stimulere en spirende tværfaglig forskningskultur, der spænder på tværs af videnskabelige discipliner og teknikker
• Nedbryde eller overvinde de barrierer, der er mellem de forskellige discipliner
• Styrke og internationalisere dansk forskning

Du kan læse mere om programmet her.

For yderligere information kontakt venligst:

Lektor Ebbe S. Andersen
Interdisciplinært Nanoscience Center (iNANO)
Institut for Molekylærbiologi og Genetik
Email: esa@inano.au.dk