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II. 1. Einleitung
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In Anlehnung an die Arbeiten in Drosophila wurden auch in Tribolium Mutagene-
se-Screens in kleinerem Maßstab durchgeführt (Sulston und Anderson, 1996; Ma-
derspacher et al., 1998). Der Nutzen dieser genetischen Mutanten blieb in der bishe-
rigen Forschung aber begrenzt, da die Generierung und schließlich auch die Arbeit
mit ihnen durch das Vorhandensein von zehn Chromosomen und der Verfügbarkeit
nur weniger Balancer-Chromosomen erschwert wird (Berghammer et al., 1999a). Die
Haltung von mutanten Linien in Tribolium ist damit deutlich aufwändiger als bei
Drosophila und saturierende Screens in dieser Situation kaum möglich (Trauner et
al., 2009).
Auch aus diesen Gründen erwies sich in den letzten Jahren die RNA-Interferenz
als effektivere Methode zur Durchführung funktioneller Studien in Tribolium (Roth
und Hartenstein, 2008). RNAi wurde in den 90er Jahren des letzten Jahrhunderts in
C. elegans entdeckt (Fire et al., 1998) und bezeichnet den Abbau oder die translatio-
nelle Reprimierung von einzelsträngigen Ziel-RNAs (z.B. mRNAs), hervorgerufen
durch komplementäre doppelsträngige RNA (Meister und Tuschl, 2004). Dieser
Mechanismus kann sowohl durch exogene dsRNAs (z.B. von Viren; (Waterhouse et
al., 2001) als auch durch endogene Moleküle wie z.B. micro-RNAs hervorgerufen
werden (Rana, 2007) und wurde mittlerweile in einer Vielzahl von Spezies nachge-
wiesen (Meister und Tuschl, 2004). Dabei werden doppelsträngige Vorläufermoleküle
von einem Proteinkomplex gebunden und durch die DICER-RNase in kleine siRNAs
(„small interfering RNAs“) von 21 bis 23 Nukleotiden Länge prozessiert, die dann
durch einen weiteren Proteinkomplex (RISC) zur Erkennung und zum Abbau bzw.
der Repression der Ziel-RNA benutzt werden (Meister und Tuschl, 2004). Dieser
Effekt wurde bereits vielfach verwendet, um durch von außen eingebrachte dsRNAs
experimentell die Expression bestimmter Gene von Interesse zu reduzieren und
damit den Effekt des Verlusts der Genfunktion zu studieren. In einigen Arten, so z.B.
in C. elegans oder auch in Tribolium (Fire et al., 1998; Bucher et al., 2002), aber
nicht in Drosophila (Miller et al., 2008), funktioniert dies systemisch, was bedeutet,
dass sich der Effekt innerhalb des Organismus ausbreitet und somit unterschiedliche
Gewebe erreicht. Dadurch konnten speziell in Tribolium Methoden entwickelt wer-
den, die die Untersuchung von Genfunktionen durch die Injektion von dsRNA in
praktisch allen Entwicklungsstadien und allen bisher untersuchten Geweben erlau-
ben.