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2019 August - Mamta Jain

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Dr.in Mamta Jain

MedUni Wien RESEARCHER OF THE MONTH, August 2019

Die Jury „Researcher of the Month” verleiht die Auszeichnung für diesen Monat Frau Dr.in Mamta Jain aus Anlass der im Top-Journal „EMBO journal“ (IF 9.79) erschienenen Arbeit  „RNA editing of Filamin A pre‐mRNA regulates vascular contraction and diastolic blood pressure” (Jain et al., 2018) Die multidisziplinäre Studie entstand im Rahmen des postdoc-Studiums von Dr. Mamta Jain am Zentrum für Anatomie und Zellbiologie in der Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dr. Michael Jantsch (Leiter des Zentrum für Anatomie und Zellbiologie) in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Erez Levanon (Bar llan University, Isreal) und Assoc. Prof. Sasa Frank (Medizinische Universität Graz).

RNA Editing: Ein neue Schraube in der Blutdruckregulation

Veränderungen auf RNA-Ebene wie das Adenosin-zu-Inosin RNA Editing erweitern das Kodierungspotential von im genetischen Code fixierten Genen indem sie die mRNA nach der Transkription editieren (Bass, 2002; Nishikura, 2016). Dies führt zur Translation von neuartigen Proteinen mit anderen Eigenschaften. In Säugetieren tritt RNA Editing am häufigsten in mRNAs von Ionenkanälen und Rezeptoren des zentralen Nervensystems auf (Gatsiou et al., 2017). Das dafür hauptsächlich verantwortliche Enzym, ADAR2 (für „Adenosine deaminases that act on RNAs 2“), wird vor allem in Nervenzellen produziert und wird in diesen sehr strikt kontrolliert. Ein wichtiges Protein, das durch ADAR2-Editing verändert wird ist Filamin A (FLNA). FLNA ist ein hochkonserviertes Protein, dessen Hauptaufgabe das Vernetzten von Actin ist. Die FLNA mRNA wird an einer bestimmten Stelle von ADAR2 editiert, sodass das Protein eine Glutamin (Q)-zu-Arginin (R) Konversion aufweist. Unsere Studie beschreibt zum ersten Mal, dass RNA Editing, speziell FLNA Editing, ausserhalb des Nervensystems eine Rolle bei der Erhaltung kardiovaskulärer Funktionen hat.

Unsere Arbeit zeigt, dass die Editierung eines einzelnen Adenosins in der FLNA mRNA die Kontraktion der Gefässe der glatten Muskulatur und somit den Blutdruck und die kardiovaskuläre Funktion der Gefässe kontrolliert. Unser Mausmodell, welches frei von FLNA Editing ist, zeigte, dass diese Mäuse hypertensiv sind, was auf eine Hyperkontraktion der Aorta zurückzuführen ist. Diesselben Mäuse wiesen ausserdem einen verstärkten arteriellen und kardialen Umbau auf, was als eindeutiger Hinweis auf eine Herzerkrankung gilt. Ausserdem hatten Patienten mit dilatativer Kardiomyopathie im Vergleich zu gesunden Probanden dramatisch reduziertes FLNA Editing. Wir konnten zeigen, dass der zugrundeliegende Mechanismus darin liegt, dass das uneditierte FLNA Protein Schlüsselregulatoren der Kontraktionsmaschinerie konstitutiv aktiviert, was zu einer Hyperkontraktion der Gefässe führt.

Zusammenfassend spielt FLNA Editing eine Schlüsselrolle bei der Regulation der Gefässkontraktion und schützt daher vor kardialem Remodeling und letztenendes vor Herzerkrankungen.

Zum ersten Mal konnten wir so einen neuen Mechanismus in der Blutdruckregulation identifizieren, der potentiell für die Entdeckung neuer vaskulärer Biomarker und Therapieansätze genutzt werden kann.

Wissenschaftliches Umfeld

Dr.in Mamta Jain begann ihre wissenschaftliche Karriere als Doktorandin in der Gruppe von Prof. Maneesha Inamdar am Jawaharlal Nehru Center for advanced scientific research (JNCASR) in Bangalore (Indien). Im Zuge ihrer Doktorarbeit erforschte sie die Rolle des Gens “Rudhira” (das Wort für Blut in Sanskrit) in der kardiovaskulären Entwicklung des Embryos (Jain et al., 2012; Shetty et al., 2018). Danach  setzte sie ihre Arbeit als Posdoc in der Arbeitsgruppe von Michael Jantsch am MFPL (Max. F. Perutz Laboratories) Wien fort, wo sie die funktionellen Konsequenzen von RNA Editing auf die Regulation des Blutdrucks untersuchte (Jain et al., 2018). Zur Zeit ist sie als Senior Postdoc am Zentrum für Anatomie und Zellbiologie an der Medizinischen Universität Wien tätitg und arbeitet daran die Effekte von FLNA Editing auf die Angionese und Zellmigration in Tumoren aufzudecken. Dr.in Jain erhielt den Preis für die beste Präsentation beim letzten “Joint meeting on Vascular Biology, inflammation and thrombosis” in Wien.

Zur Person

Dr.in Mamta Jain führte die Arbeiten zur Erlangung ihres PhDs von 2005 bis 2012 am JNCASR, einem renommierten multi-disziplinären Forschungsinstitut in Indien durch. Für die Finanzierung ihrer Arbeit erhielt sie das CSIR-Forschungsstipendium der Indischen Regierung. Anschließend, von 2012 bis 2015, arbeitete sie als Postdoc in der Gruppe von Prof. Michael Jantsch am MFPL (Max. F. Perutz laboratories) in Wien. Zu Zeit ist sie als Senior Postdoc am Zentrum für Anatomie und Zellbiologie an der Medizinischen Universität Wien tätig. Im Zuge ihrer Posdoc-Tätigkeit erweiterte sie ihre technischen Fähigkeiten rund um die kardiovaskulärer Biologie um das Gebiet der Epitranskriptomik. Zur Verbreitung und Diskussion ihrer wissenschaftlichen Erkenntnisse nahm Dr.in Jain an zahlreichen nationalen und internationalen Konferenzen teil und hielt dort Präsentationen oder präsentierte ihre Arbeit in Form eines Posters (zB: “Joint meeting on Vascular biology, inflammation and thrombosis”, RNA editing Gordon Research conference usw.). Zusätzlich zu ihrer wissenschaftlichen Arbeit, ist Frau Jain auch in der Lehre (Histologie) an der Medizinischen Universität tätig und betreut laufend Bachelor- und Diplom-Studenten.

Ausgewählte Literatur

  1. Bass, B.L. (2002). RNA editing by adenosine deaminases that act on RNA. Annual review of biochemistry 71, 817-846.
  2. Gatsiou, A., Vlachogiannis, N., Lunella, F.F., Sachse, M., and Stellos, K. (2017). Adenosine-to-Inosine RNA Editing in Health and Disease. Antioxidants & redox signaling.
  3. Jain, M., Bhat, G.P., Vijayraghavan, K., and Inamdar, M.S. (2012). Rudhira/BCAS3 is a cytoskeletal protein that controls Cdc42 activation and directional cell migration during angiogenesis. Experimental cell research 318, 753-767.
  4. Jain, M., Mann, T.D., Stulic, M., Rao, S.P., Kirsch, A., Pullirsch, D., Strobl, X., Rath, C., Reissig, L., Moreth, K., et al. (2018). RNA editing of Filamin A pre-mRNA regulates vascular contraction and diastolic blood pressure. The EMBO journal 37.
  5. Nishikura, K. (2016). A-to-I editing of coding and non-coding RNAs by ADARs. Nature reviews Molecular cell biology 17, 83-96.
  6. Shetty, R., Joshi, D., Jain, M., Vasudevan, M., Paul, J.C., Bhat, G., Banerjee, P., Abe, T., Kiyonari, H., VijayRaghavan, K., et al. (2018). Rudhira/BCAS3 is essential for mouse development and cardiovascular patterning. Scientific reports 8, 5632.

Dr. Mamta Jain

Medizinische Universität Wien
Zentrum für Anatomie und Zellbiologie
Schwarzspanierstrasse 17
1090 Wien

T: +43 (0)1 40160-37752
mamta.jain@meduniwien.ac.at