Prof. Mathias Munschauer

Um eindringende Krankheitserreger wirksam bekämpfen zu können, müssen die Wirtszellen in der Lage sein, ihre Genexpressionsprogramme schnell anzupassen und eine wirksame Wirtsreaktion einzuleiten. Zusätzlich zur Boten-RNA (mRNA) werden bei bakteriellen oder viralen Infektionen Tausende von so genannten langen nicht-kodierenden RNAs (lncRNAs) aktiv transkribiert und spezifisch reguliert. Obwohl lncRNAs ihren proteincodierenden Gegenstücken in Länge, Spleißstruktur und biochemischen Eigenschaften ähneln, dienen sie nicht als Vorlagen für die Proteinsynthese. Daher lassen sich ihre physiologischen Funktionen und biochemischen Mechanismen nur schwer zerlegen und sind in vielen Fällen nur unzureichend verstanden.

Jüngste Durchbrüche im Bereich der DNA-Sequenzierungstechnologien führten zu der Erkenntnis, dass viele lncRNAs als Regulatoren verschiedener Genexpressionsprogramme fungieren, einschließlich der Wirtsabwehrreaktion auf Pathogene. Die Kenntnis hunderter, manchmal sogar tausender lncRNAs, die auf Krankheitserreger ansprechen, ist eine Fundgrube für die Entdeckung neuer Mechanismen der Genregulation und von Wirtsabwehrstrategien.

Die Arbeitsgruppe befasst sich mit der Entschlüsselung des genetischen Codes, der die Funktion der lncRNAs steuert. Dafür werden ihre molekularen Wechselwirkungen quantitativ erfasst. Außerdem werden die Sequenzmerkmale oder Strukturelemente analysiert, die diese Wechselwirkungen vermitteln. Ein weiteres Ziel ist die Klärung der Zusammensetzung von lncRNA-Komplexen und das Identifizieren biochemischer Interaktionen, die die Funktionen von lncRNA ermöglichen. 

Ein Ergebnis der bisherigen Forschung der Arbeitsgruppe ist die Erkenntnis, dass lncRNAs Proteine modulieren und ihre Fähigkeit zum Zusammenbau von Ribonukleoprotein-Komplexen höherer Ordnung kontrollieren können. Dieses Thema wird nun auf breiter Ebene vertiefend erforscht. Dabei werden modernste Technologien entwickelt und angewendet. Diese machen es möglich, direkte Interaktionen einzelner RNA-Spezies mit Proteinen hochpräzise zu erkennen und quantitativ zu erfassen – und können damit zur effizienteren Behandlung von Infektionskrankheiten beitragen.