Charakterisierung von m$^{6}$A modifizierten mRNAs in LPS-aktivierten RAW-264.7 Makrophagen

Georges, Claudine; Ostareck, Dirk; Crysandt, Martina

doi:45156

Charakterisierung von m$^{6}$A modifizierten mRNAs in LPS-aktivierten RAW-264.7 Makrophagen

Georges, Claudine^RWTH*

2025 & 2026

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Claudine Georges

ImpressumAachen : RWTH Aachen University 2025

Umfang1 Online-Ressource : Illustrationen

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2025

Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University 2026

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Ostareck, Dirk (Thesis advisor)^RWTH* ; Crysandt, Martina (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2025-10-28

Online
DOI: 10.18154/RWTH-2025-11079
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/1024243/files/1024243.pdf

Einrichtungen

Klinik und Lehrstuhl für Anästhesiologie - Operative Intensivmedizin und Intermediate Care (533000-3 ; 938310)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Die Sepsis, eine lebensbedrohliche Organdysfunktion, ausgelöst durch eine fehlregulierte Immunantwort, ist weiterhin eine führende Ursache von Mortalität und Morbidität (Singer et al. 2016; Srzic et al. 2022). Eine dynamische Reaktion auf extrazelluläre Veränderungen wird unter anderem durch das, dem Epitranskriptom zugerechnete m6A gewehrleistet (Wiener & Schwartz 2021; Machnicka et al. 2013; Chen et al. 2023; Zhao et al. 2017; Meyer & Jaffrey 2014; Wang & He 2014; Mendel et al. 2021; Chokkalla et al. 2020). In Zusammenschau mit RNAseq Daten wurden sieben mRNAs, die nach LPS-Stimulation signifikante Veränderungen in ihren m6A Expressionsmuster aufweisen, identifiziert. M6A modifizierte Adenosine waren nach LPS-Stimulation in einem signifikant größeren Anteil der Znfx1, Evi2b, Capg und Pick1 mRNAs detektierbar, während die m6A Methylierung der Adenosine in den mRNAs Cd14, Pa-1 und Rnf8 vermindert war. In weiterführenden Experimenten wurde anschließend die mRNA- und Proteinexpression sowie die Stabilität der differenziell m6A methylierten mRNAs in einem LPS-induziertem Entzündungsmodell untersucht. Die Znfx1 mRNA Expression von zeigt nach LPS-Stimulation anfänglich eine leichte Reduktion, gefolgt von einem signifikanten Anstieg nach sechs Stunden. Die Znfx1 mRNA Stabilität ist nach LPS-Stimulation signifikant erhöht. Die Evi2b mRNA weist nach LPS-Stimulation einen zeitabhängigen Anstieg auf, der mit einer erhöhten Stabilität der mRNA einhergeht. Die Expression der Capg mRNA wird durch LPS-Stimulation erhöht, die mRNA-Stabilität und die Synthese des Proteins CAPG bleiben jedoch unbeeinflusst. Die Pick1-mRNA zeigt eine anfängliche Abnahme mit anschließender Rückkehr auf das Ausgangsniveau auf. Die Stabilität der Pick1 mRNA sowie die PICK1-Synsthese sind nach LPS-Stimulation erhöht. Die Synthese der Cd14 mRNA und des CD14 Proteins werden durch LPS verstärkt, auch die mRNA-Stabilität ist erhöht. Pa-1 mRNA zeigt, nach zwei Stunden eine Abnahme, gefolgt von einer Rückkehr auf Ausgangsniveau. Die Stabilität der Pa-1 mRNA ist nach zwei Stunden vermindert, nimmt danach jedoch wieder zu. Auf Proteinebene zeigt sich ist eine geringfügige zeitabhängige Zunahme von PA1. Die Expression der Rnf8 mRNA verzeichnet nach zwei und sechs Stunden eine leichte Abnahme. Die Stabilität der Rnf8 mRNA hingegen ist nach sechs Stunden erhöht.

Sepsis, a life-threatening organ dysfunction, triggered by a dysregulated immune response, remains a leading cause of mortality and morbidity (Singer et al. 2016; Srzic et al. 2022). A dynamic response to extracellular changes is ensured, among other factors, by m6A associated with the epitranscriptome (Wiener & Schwartz 2021; Machnicka etal. 2013; Chen et al. 2023; Zhao et al. 2017; Meyer & Jaffrey 2014; Wang & He 2014; Mendel et al. 2021; Chokkalla et al. 2020). Based on RNA-seq data, seven mRNAs exhibiting significant changes in their m6A modifications after LPS stimulation were identified. M6A-modified adenosines were detected in a significantly higher proportion of Evi2b, Znfx1, Capg, and Pick1 mRNAs after LPS stimulation, while the m6A methylation of specific adenosines in the mRNAs Cd14, Pa-1, and Rnf8 was reduced. In further experiments, the mRNA and protein expression, as well as the stability of the differentially m6A-methylated mRNAs, were investigated in an LPS-induced inflammatory model. The Znfx1 mRNA expression initially shows a slight reduction after LPS stimulation, followed by a significant increase after six hours. The stability of Znfx1 mRNA is significantly increased after LPS stimulation. The Evi2b mRNA exhibits a time-dependent increase after LPS stimulation, which is associated with enhanced mRNA stability. LPS stimulation increases the expression of Capg mRNA; however, the mRNA stability and the synthesis of the CAPG protein remain unaffected. The Pick1 mRNA shows an initial decrease, followed by a return to baseline levels. Both the stability of Pick1 mRNA and PICK1 synthesis are increased after LPS stimulation. The synthesis of Cd14 mRNA and CD14 protein is enhanced by LPS, and mRNA stability is also increased. Pa-1 mRNA shows a decrease after two hours, followed by a return to baseline levels. The stability of Pa-1 mRNA is reduced after two hours but then increases again. At the protein level, there is a time-dependent increase in PA1. The expression of Rnf8 mRNA shows a slight decrease after two and six hours, while the stability of Rnf8mRNA is increased after six hours.

OpenAccess:
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