Alu-Elemente: Woher kommen sie, wohin gehen sie?
Um sich zu replizieren, werden Aluelemente in RNA umgeschrieben, die sich zu einer Sekundärstruktur faltet und sich an den Ausgangstunnel des Ribosoms anhängt. Sobald ein LINE1-Retrotransposon übersetzt ist, entführt die Alu-RNA den LINE1-Retrotranspositionsmechanismus, um wieder in das Genom eingefügt zu werden.
Unsere Arbeit zielt darauf ab, den Zusammenhang zwischen dem Reproduktionserfolg von Alu-Elementen und ihren Sequenzmerkmalen zu verstehen. Mit einer durchschnittlichen Größe von 300 Nukleotiden und einer Häufigkeit von einer Million sind Aluelemente die am häufigsten vorkommenden retrotransponierbaren Elemente im menschlichen Genom.
Alu-Elemente enthalten zwar einen zweiteiligen RNA-Polymerase-III-Promotor (Pol III), aber es ist umstritten, ob es sich um Pol III- oder Pol II-Transkripte handelt. Wir haben z. B. keine signifikante Korrelation zwischen der Pol III-Bindung an die DNA und der Alu-Transkription festgestellt. Mit Hilfe eines multiplen Alignments aller Alu-Sequenzen und eines verallgemeinerten linearen Modells (bzw. Random Forest) setzen wir die Variation der Alu-Sequenz mit der Transkriptionsaktivität in Beziehung.
Wir wenden metabolische RNA-Markierung an, um die Alu-Transkriptions- und -Abbbauraten unter Standard- und Pol-II-hemmenden Bedingungen zu messen. Wir finden deutliche Hinweise darauf, dass die Alu-Transkription kein Nebenprodukt der Pol II-Gentranskription ist. Außerdem scheinen Alu-Transkripte mit einer durchschnittlichen Halbwertszeit von mehr als einer Stunde erstaunlich stabil zu sein. Schließlich identifizieren wir mehrere Loci in der Alu-Konsensussequenz, die für die Alu-Transkription besonders wichtig sind.