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STAiR18 - eine STAT3-induzierte nicht-codierende RNA reguliert das Überleben von Multiplen Myelomzellen

 
: Binder, Stefanie

Leipzig, 2014, VIII, 170 pp.
Leipzig, Univ., Diss., 2014
German
Dissertation
Fraunhofer IZI ()

Abstract
Der Transkriptionsfaktor STAT3 stellt einen Keyplayer für die Integration von Überlebenssignalen in humanen Multiplen Myelomzellen dar. Seine Aktivierung sowie die damit verbundene Expression der klassischen STAT3-Zielgene ist dabei strikt von IL-6 abhängig. Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Fokus auf die Identifizierung und Charakterisierung noch unbekannter nicht-codierender RNAs (ncRNAs) gelegt, die STAT3-abhängig induziert werden. Es konnten fünf lange ncRNA-Kandidaten (STAiRs) identifiziert werden, die größtenteils myelomspezifisch sind und somit Potenzial als Tumormarker aufweisen. Hingegen handelt es sich bei STAiR18 um eine hochabundant in diversen Zellentypen exprimierte, mRNA-ähnliche und hochkonservierte lange ncRNA, die im Humangenom dupliziert auf Chromosom 2 vorliegt. Durch genomweite Capture-Sequenzierungen konnten drei alternative STAiR18-Spleißvarianten sowie ein zusätzlicher Transkriptionsstart identifiziert werden. Zur Analyse der physiologischen Funktion wurde STAiR18 in Multiplen Myelomzellen RNAi-vermittelt ausgeschaltet, woraufhin sich ein fast vollständiger Verlust der Zellvitalität zeigte. Zudem wurde ein negativer Effekt auf die Expression von STAT3 beobachtet. STAiR18 fördert demnach das Überleben der Tumorzellen und stabilisiert zudem die Expression von STAT3, wobei letzteres als epigenetisch regulierter Prozess aufgedeckt werden konnte. Um den Vitalitätsverlust infolge des STAiR18-Knockdowns weiterführend zu charakterisieren, wurde eine globale Transkriptomanalyse durchgeführt. Neben der Identifizierung onkogener STAiR18-Targets konnte eine weitreichende Repression spezifischer Gene vermittelt durch STAiR18 beobachtet werden. Weiterführende Interaktionsstudien belegten ferner, dass STAiR18 einen Chromatin-Modulator spezifisch bindet, welcher die Kondensation und transkriptionelle Inaktivierung des Chromatins katalysiert. Demnach wurde die Hypothese aufgestellt, dass STAiR18 diesen Komplex an distinkte genomische Positionen rekrutiert, woraufhin die transkriptionelle Inaktivierung umliegender Bereiche erfolgt. Diese Theorie würde die spezifische Repression vieler Gene vermittelt durch STAiR18 stützen. Weiterhin war es über die Identifizierung genomischer STAiR18-Bindungsstellen möglich, Zielregionen ausfindig zu machen, die von STAiR18 reguliert werden. Welche Rolle die STAiR18-vermittelte Repression von spezifischen Genen bei der Aufrechterhaltung des proliferativen und vitalitätsfördernden Zustandes in Multiplen Myelomzellen spielt, ist Bestandteil aktueller Untersuchungen. Zusammengefasst konnte gezeigt werden, dass die nicht-codierende RNA STAiR18 eine entscheidende Funktion bei der Festigung des onkogenen Status in humanen Multiplen Myelomzellen einnimmt, wobei der Transkriptionsfaktor STAT3 als Aktivator und Effektor von STAiR18 ebenfalls in das regulatorische Netzwerk involviert ist.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-345151.html