mRNAanalyse

mRNAanalyse bezeichnet die Untersuchung von Messenger-RNA, um Expressionsmuster, Regulation und Funktion von Genen zu verstehen. Sie wird in Grundlagenforschung, Biotechnologie und klinischen Anwendungen eingesetzt, etwa zur Identifizierung von Biomarkern, zur Überwachung von Therapien oder zur Charakterisierung von Krankheitsprofilen.

Zu den zentralen Techniken gehören RT-qPCR zur quantitativen Messung einzelner Transkripte und RNA-Sequenzierung (RNA-seq) für die transkriptomweite Bestandsaufnahme. Historisch wurden auch Microarrays und Northern Blot eingesetzt, um Transkriptmengen und -größen zu untersuchen. Neuere Ansätze umfassen Einzelzell-RNA-Sequenzierung (scRNA-seq) sowie Langfeld- bzw. Langschluss-Sequenzierung, die vollständige Transkript-Isoformen erfassen.

Für die mRNA-Analyse wird aus Proben RNA extrahiert und deren Qualität geprüft. Um mRNA zu fokussieren, werden Poly-A-Sequenzen mittels Oligo-dT-Beads angereichert oder ribosomale RNA abgenommen. Bei der Datenverarbeitung werden Reads an Referenzgenomen ausgerichtet, Transkripte identifiziert, Expressionslevel quantifiziert und Differentialexpression sowie Isoformen analysiert. Bei Einzelzellanalysen erfolgt zusätzlich die Zellen-zu-Zellen-Varianzbetrachtung.

Typische Anwendungen umfassen die Erforschung von Genexpressionsmustern in Zellen und Geweben, Biomarker-Entdeckung, Tumorprofiling, Immunantworten sowie die Überwachung von Therapien. In der klinischen Praxis dient mRNA-Expression oft der Tumordiagnostik, Prognose und personalisierten Medizin.

Zu den Einschränkungen gehören technologische Bias durch Reverse Transcription, PCR-Amplifikation und Lücken in der Abdeckung, sowie Batch-Effekte und Probenvariabilität. Neuere Technologien verbessern Isoformenerkennung und Attributionsgenauigkeit, erfordern aber umfassende Bioinformatik.