RNAi: Slicing, dicing and serving your cells - Alex Dainis

RNAi: Das Schneiden, Würfeln und Servieren von Zellen – Alex Dainis

Übersetzung: Katharina Bluemlein Lektorat: Nadine Hennig

You can think of your cells

Du kannst dir deine Zellen

as the kitchen in a busy restaurant.

wie eine Küche in einem gut besuchten Restaurant vorstellen.

Sometimes your body orders chicken.

Manchmal bestellt dein Körper Hühnchen.

Other times, it orders steak.

Ein anderes Mal bestellt er Steak.

Your cells have to be able to crank out

Deine Zellen müssen dauernd das produzieren,

whatever the body needs

was der Körper benötigt,

and quickly.

und zwar schnell.

When an order comes in,

Wenn eine Bestellung reinkommt,

the chef looks to the cookbook, your DNA,

schaut die Köchin im Kochbuch, also in deiner DNA,

for the recipe.

nach einem Rezept.

She then transcribes that message

Sie erstellt dann eine Kopie dieser Mitteilung

onto a piece of paper called RNA

auf einem Stück Papier, der sogenannten RNA,

and brings it back to her countertop, the ribosome.

und bringt es zurück zu ihrer Arbeitsplatte, dem Ribosom.

There, she can translate the recipe into a meal,

Dort kann sie das Rezept in ein Gericht umwandeln

or for your cells, a protein,

oder für deine Zellen in ein Protein,

by following the directions that she's copied down.

indem sie den kopierten Anweisungen folgt.

But RNA does more for the cell

Aber die RNA tut mehr für die Zelle,

than just act as a messenger

als nur als Bote

between a cook and her cookbook.

zwischen einer Köchin und ihrem Kochbuch zu agieren.

It can move in reverse and create DNA,

Sie kann sich auch rückwärts bewegen und DNA-Material erstellen,

it can direct amino acids to their targets,

Aminosäuren zu ihren Zielen führen,

or it can take part in RNA interference,

oder an einer RNA-Interferenz teilhaben, [Genregulation]

or RNAi.

kurz RNAi.

But wait!

Aber warte mal!

Why would RNA want to interfere with itself?

Warum sollte die RNA sich selbst behindern wollen?

Well, sometimes a cell doesn't want to turn

Manchmal will eine Zelle nicht

all of the messenger RNA it creates into protein,

die gesamte erstellte Boten-RNA in ein Protein umwandlen,

or it may need to destroy RNA injected into the cell

oder sie will die durch ein angreifendes Virus

by an attacking virus.

injizierte RNA vernichten.

Say, for example, in our cellular kitchen,

Sagen wir zum Beispiel in unserer zellulären Küche

that someone wanted to cancel their order

möchte jemand seine Bestellung stornieren

or decided they wanted chips instead of fries.

oder sie beschließen, dass sie Bratkartoffeln anstatt Pommes wollen.

That's where RNAi comes in.

Dort kommt dann die RNAi ins Spiel.

Thankfully, your cells have the perfect knives

Glücklicherweise haben deine Zellen die perfekten Messer

for just this kind of job.

für genau diese Art von Aufgabe.

When the cell finds or produces

Wenn die Zelle lange, doppelsträngige DNA-Moleküle

long, double-stranded RNA molecules,

entdeckt oder produziert,

it chops these molecules up

dann zerschneidet sie diese Moleküle

with a protein actually named dicer.

mit einem Protein, das tatsächlich "Dicer" [Würfelschneider] genannt wird.

Now, these short snippets of RNA

Diese kleinen RNA-Schnipsel

are floating around in the cell,

treiben in der Zelle herum

and they're picked up by something called RISC,

und werden vom sogenannten RISC,

the RNA Silencing Complex.

dem RNA Induced Silencing Complex, aufgesammelt.

It's composed of a few different proteins,

Er ist aus einigen unterschiedlichen Proteinen zusammengesetzt,

the most important being slicer.

wobei die Wichtigsten die "Slicer" sind. [to slice = schneiden]

This is another aptly named protein,

Dies ist ein weiteres treffend benanntes Protein

and we'll get to why in just a second.

und wir werden gleich sehen warum.

RISC strips these small chunks

RISC-Streifen halbieren diese kleinen Einheiten

of double-stranded RNA in half,

doppelsträngiger RNA

using the single strand to target matching mRNA,

unter Nutzung des Einzelstrangs, um die passende mRNA anzuvisieren,

looking for pieces that fit together

dabei suchen sie nach Stücken, die zusammenpassen,

like two halves of a sandwich.

wie zwei Hälften eines Sandwiches.

When it finds the matching piece of mRNA,

Sobald das passende Stück der mRNA gefunden ist,

RISC's slicer protein slices it up.

wird es durch das RISC-Slicer-Protein zerschnitten.

The cell then realizes

Die Zelle bemerkt dann,

there are odd, strangely sized pieces

dass komische RNA-Stücke eigenartiger Größe

of RNA floating around

herumschwimmen

and destroys them,

und zerstört sie,

preventing the mRNA from being turned into protein.

und verhindert dadurch, dass mRNA in Proteine umgewandelt wird.

So, you have double-stranded RNA,

Man hat also die doppelsträngige RNA,

you dice it up,

die man zerschneidet,

it targets mRNA,

welche die mRNA anvisiert,

and then that gets sliced up, too.

und dann wird diese auch zerschnitten.

Voila!

Voila!

You've prevented expression

Du hast die Expression verhindert

and saved yourself some unhappy diners.

und sich selbst vor misslungenen Restaurantbesuchen bewahrt.

So, how did anybody ever figure this out?

Aber wie hat jemand das alles herausgefunden?

Well, the process was first discovered in petunias

Dieser Prozess wurde erstmals in Petunien entdeckt,

when botanists trying to create deep purple blooms

als Botaniker versuchten dunkelviolette Blüten zu züchten,

introduced a pigment-producing gene into the flowers.

indem sie ein pigmentproduzierendes Gen in die Pflanzen einsetzten.

But instead of darker flowers,

Aber anstatt dunklerer Blüten

they found flowers with white patches

entdeckten sie Pflanzen mit weißen Flecken

and no pigment at all.

und keinerlei Pigmenten.

Instead of using the RNA produced by the new gene

Anstatt die RNA zu nutzen, welche durch das neue Gen produziert wurde,

to create more pigment,

um mehr Pigmente zu erzeugen,

the flowers were actually using it

benutzten die Pflanzen es tatsächlich dazu,

to knock down the pigment-producing pathway,

den pigmentproduzierenden Weg umzukehren,

destroying RNA

indem die RNA

from the plant's original genes with RNAi,

von den ursprünglichen Genen der Pflanze mittels RNAi zerstört wurde

and leaving them with pigment-free white flowers.

und dadurch pigmentfreie weiße Blüten hinterließ.

Scientists saw a similar phenomena

Wissenschaftler sahen ein ähnliches Phänomen

in tiny worms called C. elegans,

in den kleinen, als "C. elegans" bezeichneten Würmern,

and once they figured out what was happening,

und sobald sie herausfanden, was dort passiert war,

they realized they could use RNAi

erkannten sie, dass sie die RNAi

to their advantage.

zu ihrem Vorteil nutzen können.

Want to see what happens

Möchtest du sehen, was passiert,

when a certain gene is knocked out of a worm

wenn ein bestimmtes Gen in einem Wurm

or a fly?

oder einer Fliege entfernt wird?

Introduce an RNAi construct for that gene,

Füge ein RNAi-Konstrukt für dieses Gen ein,

and bam!

und Peng!

No more protein expression.

Es gibt keine Proteinexpression mehr.

You can even get creative

Du kannst sogar kreativ werden

and target that effect to certain systems,

und diesen Effekt gerichtet auf bestimmte Systeme anwenden,

knocking down genes in just the brain,

und Gene nur im Gehirn ausschalten

or just the liver,

oder nur in der Leber

or just the heart.

oder nur im Herz.

Figuring out what happens

Herauszufinden, was passiert,

when you knock down a gene in a certain system

wenn man ein Gen in einem bestimmten System ausschaltet,

can be an important step

kann ein sehr wichtiger Schritt sein,

in figuring out what that gene does.

um zu verstehen, was dieses Gen eigentlich tut.

But RNAi isn't just for understanding

Aber die RNAi gibt es nicht nur, um zu verstehen,

how things happen.

wie Dinge geschehen.

It can also be a powerful, therapeutic tool

Es kann auch ein sehr starkes, therapeutisches Hilfsmittel sein

and could be a way for us to manipulate

und für uns eine Methode,

what is happening within own cells.

das zu manipulieren, was in unseren eigenen Zellen passiert.

Researchers have been experimenting

Wissenschaftler haben dies in Experimenten

with using it to their advantage in medicine,

zu ihrem Nutzen in der Medizin eingesetzt,

including targeting RNA and tumor cells

einschließlich für gezielte RNA und Tumorzellen,

in the hopes of turning off cancer-causing genes.

in der Hoffunung die krebsaulslösenden Gene auszuschalten.

In theory, our cellular kitchens

Theoretisch kann unsere zelluläre Küche

could serve up an order of cells,

eine Bestellung an Zellen auftischen,

hold the cancer.

die Krebs in sich tragen.