Ob Muskel-, Haut- oder Nervenzellen: Jede der 25 Billionen Zellen des Menschen hat eine bestimmte Funktion und verfügt daher über eine für den Zelltyp spezifische Zusammensetzung von Proteinen. Doch (fast) alle dieser Zellen sind mit einer identischen Kopie der DNA ausgestattet, in der die Proteinbaupläne gespeichert sind. Wie können sie dann unterschiedliche Funktionen ausüben?

Einer der Wege besteht darin, dass bereits das Ablesen der Erbinformation blockiert wird – dann werden manche Proteine gar nicht erst hergestellt. Doch oft reicht es nicht, Gene einfach ein- oder auszuschalten, zum Beispiel dann, wenn zwei Zelltypen das gleiche Enzym in unterschiedlicher Anzahl benötigen. Hier kommt das Gen-Silencing, das Stilllegen von Genen mit Hilfe von mikro-RNAs ins Spiel. Solche miRNAs sind RNA-Stücke, die nur etwa 20 Basen lang sind. Sie beeinflussen die so genannten messenger-RNAs, die einen Zwischenschritt zwischen Gen und fertigem Protein darstellen. Indem miRNAs an die messenger-RNAs andocken, blockieren sie deren Tätigkeit und verhindern, dass die auf ihnen gespeicherten Erbinformationen in Proteine übersetzt werden.

Der als Abschlussarbeit ihres Mediendesign-Studiums entstandene Animationsfilm von Katharina Petsche zeigt sehenswert und verständlich, wie die Regulation der miRNA abläuft. Die komplexe Entwicklung von der haarnadelförmigen Vorgängerversion zur reifen miRNA bis hin zu ihrem Transport vom Zellkern ins Cytoplasma lässt sich gut nachvollziehen. Speziell die Piktogramme, welche die dreidimensionale Animation untermalen, tragen dazu bei. Es ist natürlich hilfreich, schon einmal von den Grundbegriffen der Genetik gehört zu haben, doch auch ohne dieses Hintergrundwissen gewinnt man einen guten Überblick. Gleichzeitig werden für diejenigen, die tiefer einsteigen wollen, alle Fachbegriffe genannt. Die einzelnen Moleküle sind zudem so detailliert animiert, dass man deutlich erkennen kann, wie sie ihre Funktionen erfüllen.

Das Interesse von Forschern an den miRNAs kommt nicht von ungefähr: Bisher wurden mehr als 1500 verschiedene miRNAs entdeckt – jede kann Hunderte messenger-RNAs beeinflussen. Sie haben darum sowohl Einfluss auf Stoffwechsel und Zellteilung als auch auf die Entstehung von Krankheiten wie Krebs oder Stoffwechselstörungen. Wer genauer wissen möchte, wie miRNAs die Krebsentstehung beeinflussen, kann das im Enkapsis-Blog von Sebastian Reusch nachlesen.