Program description



The Priority Program aims at identifying the functionally relevant ncRNAtarget interactions, the underlying molecular mechanisms of regulation and the causal links to major neurological disease. This will be achieved by a mutlidisciplinary approach, combining basic and clinically-oriented research. A focus will be on recently "emerging" non-coding RNAs with a documented gene regulatory function (miRNAs, sncRNAs, lincRNAs). To address ncRNA function and regulation as a function of the spatiotemporal context, investigations will be performed at various stages of nervous system development to adulthood (neural stem cell maintenance, reprogramming and differentiation; synapse formation, development and plasticity; higher order processing, cognition and behavior). Various complexity levels will be considered, from molecular machineries via individual cells to the circuit level. The inclusion of multiple model organisms (e.g. fly, zebrafish, mouse) in the program will further allow to obtain insight into the conservation and evolution of ncRNA mechanisms. Mechanistic projects will focus on the interplay between ncRNAs and RNA-binding proteins (RBPs) and its role in the regulation of ncRNA biogenesis and function. Individual projects combine functional readouts (morphology, physiology, behavior) with state-of-the-art molecular biology (e.g massive parallel sequencing), biochemical (e.g. PARCLIP, quantitative proteomics) and/or bioinformatics/systems biology (e.g. pathway analysis, ncRNA target prediction) approaches. Therefore, collaboration between participating groups of the program is strongly encouraged.

Deutsch :
Das Ziel dieses Schwerpunktprogramms ist die Identifizierung funktionaler Interaktionen zwischen ncRNAs und deren Zielgenen, die Aufklärung der zugrunde liegenden molekularen Mechanismen sowie das Aufdecken von kausalen Verbindungen zu wichtigen neurologischen Erkrankungen. Hierbei wird ein multidisziplinärer Ansatz, der sowohl Grundlagenforschung als auch klinisch-orientierte Forschung beinhaltet, verwendet. Der Schwerpunkt liegt auf ku?rzlich entdeckten ncRNA-Klassen, denen eine wichtige genregulatorische Funktion zugewiesen werden konnte (miRNA, sncRNA, lincRNA). Um Einblick in die räumlich-zeitliche Regulation der ncRNA Funktion zu erhalten, werden die Untersuchungen an verschiedenen Stadien der Nervensystementwicklung und im Adulten durchgefu?hrt (Erhaltung, Reprogrammierung und Differenzierung von neuralen Stammzellen; Bildung, Reifung und Plastizität von Synapsen; Kognition und Verhalten). Verschiedene Stufen der Komplexität werden beru?cksichtigt, beginnend von molekularen Maschinerien u?ber Einzelzellen bis zu zellulären Netzwerken. Eine Einbindung unterschiedlicher Modellorganismen (z.B. Fruchtfliege, Zebrafisch, Maus) soll weiterhin Einblicke in die Konservierung und Evolution der ncRNA-Mechanismen erlauben. Der Schwerpunkt von mechanistischen Projekten sollte auf der Wechselwirkung von ncRNAs mit RNABindeproteinen und deren Rolle bei der Regulation der ncRNA-Biogenese und ?Funktion liegen. Idealerweise vereinigen einzelne Projekte funktionelle Readouts (Morphologie, Physiologie, Verhalten) mit modernen molekularbiologischen (z.B. Hochdurchsatz-Sequenzierung), biochemischen (z.B. PAR-CLIP, quantitative Proteomik) und/oder bioinformatischen/systembiologischen (z.B. Analyse von Signalwegen, Vorhersage von ncRNA Zielgenen) Verfahren. Eine Zusammenarbeit zwischen am Programm beteiligten Arbeitsgruppen ist daher ausdru?cklich erwu?nscht.

Projektliste

- Thomas Arendt (Leipzig): non-coding RNA and Alzheimer's
- Rolf Backofen/Tanja Vogel (Freiburg): non-coding RNAs in Rett syndrome
- Dusan Bartsch (Mannheim): miRNAs in psychiatric disorders
- Michael Briese/Michael Sendtner (Würzburg): Malat1 and 7SK in motor neuron disease
- Federico Calegari (Dresden): lncRNAs and alternative splicing
- Christoph Dieterich/Gerhard Schratt (Köln/Marburg): Ncoa3 regulation of neuronal miRNAs
- André Fischer (Göttingen): miRNA networks in healthy ageing
- Utz Fischer/Albrecht Müller (Würzburg): miR-26b in neurogenesis
- Magdalena Götz/Jovica Ninkovic (München): non-coding RNAs in adult neural stem cells
- Jörg Hackermüller/Mike Karl (Leipzig/Dresden): lncRNAs in the retina
- Michael Kiebler (München): RBPs as regulators of ncRNAs at the synapse
- Hans-Werner Müller/Kai Stühler/Hans-Ingo Trompeter (Düsseldorf): miRNA networks in neuronal differentiation
- Katja Nowick/Peter Stadler (Leipzig): lncRNAs in primate brain evolution
- Ulf Orom/Heiner Schrewe (Berlin): lncRNA-mediator complexes in neurological disease
- Nikolaus Rajewsky/Robert Zinzen (Berlin): ncRNAs in the developing Drosophila nervous system
- Robin White (Mainz): sncRNA715 in oligodendrocytes
- Gregory Wulczyn (Berlin): miR-128 in neuronal migration and dendrite growth