Hochdurchsatz RNAi Screening

Leitung:		Prof. Dr. Michael Boutros
Institut:		DKFZ Heidelberg
Homepage:		www.dkfz.de

Systembiologie von Signalwegen im kolorektalen Karzinom Krebs ist durch ein abnormales Wachstum von Zellen, sowie deren Unvermögen den Programmierten Zelltod durchzuführen, charakterisiert. Zellen sind permanent Signalen vom umgebenden Gewebe ausgesetzt, die bestimmen ob die Zellen sich teilen, differenzieren oder sterben. In diesem Zusammenhang spielen Signalwege in der Zelle eine entscheidende Rolle für die Kontrolle des Zellstatus. Die Deregulierung von Signalwegen führt häufig zu der Entstehung von Tumoren. So wurde z. B. gezeigt, dass der Wnt Signalweg eine besondere Rolle in der Entstehung von Darmtumoren spielt. Wnt Signalwege sind auf verschiedenen Ebenen stark reguliert und kommunizieren zusätzlich mit anderen Signalwegen. In diesem Teilprojekt wird das Netzwerk von Signalwegen untersucht, die für die Entstehung des kolorektalen Karzinoms von Bedeutung sind. Die seit kurzem zur Verfügung stehende Sequenz des menschlichen Genoms ermöglicht neue Ansätze, um die Funktion von allen Genen parallel und in kürzester Zeit zu untersuchen. Eine Herausforderung besteht nun in der raschen funktionellen Analyse und Validierung von potentiellen Zielgenen, sowie in der Entwicklung von Methoden, um deren Relevanz in vorklinischen sowie klinischen Studien hervorzusagen. Eine Schlüsseltechnologie hierzu wurde in den letzten Jahren entdeckt, die so genannte RNA-Interferenz (RNAi). RNAi vermittelt die spezifische Stilllegung einzelner Gene, und Genom-weite RNAi Ansätze stellen ein leistungsfähiges Werkzeug in der systematischen Analyse von Signalwegs-spezifischen Genen dar. Unser Ziel ist die Ermittlung des systembiologischen Grundgerüstes von zellulären Signalwegen bei Darmkrebs- und Kontroll-Zelllinien, durch Einsatz von Hochdurchsatz RNAi Experimenten. Diese Genom-weiten Untersuchungen ermöglichen systematisch ein Netzwerk der Bausteine der relevanten Signalwege zu erstellen. Weiterhin werden potentielle Zielgene, welche durch Mutationen in der Keimbahn oder in somatischen Screens in anderen Teilprojekten identifiziert wurden, in Zell-basierten Experimenten des kolorektalen Karzinoms untersucht. Zusammengefasst wird uns dieser Ansatz ermöglichen, ein umfangreiches Bild der fehlerhaften Signalweiterleitung zu zeichnen, die zu der Entstehung des kolorektalen Karzinoms führt.



 

Hochdurchsatz RNAi Screening. Zell-basierte Experimente wurden im 384-Lochplatten Format durchgeführt. Die Zellen in jedem Ansatz wurden mit RNAi Molekülen behandelt, die spezifische Gene herunter regulieren. Gezeigt ist ein Ausleseergebnis, wobei sich die Signalintensitäten auf die Signalwegs Aktivität beziehen.