MicroRNAs (miRNA) sind bedeutsame Akteure des Gen-Silencing Signalwegs, da sie die Mehrzahl der humanen Protein-kodierenden Gene kontrollieren und demzufolge in nahezu jeden physiologischen Prozess involviert sind. Die Biosynthese dieser wichtigen posttranskriptionellen Regulatoren der Genexpression bedarf daher einer strikten Kontrolle. Wissenschaftliche Erkenntnisse zeigen, dass nicht nur die Transkription der miRNAs reguliert werden kann, sondern auch deren Prozessierung. Beispielsweise interagiert das Enzym die 5-Lipoxygenase (5-LO), welches vor allem für seine katalytische Aktivität in der Biosynthese der inflammatorischen Leukotriene und SPMs (specialized pro-resolving mediators) bekannt ist und dessen Expression ebenfalls durch miRNAs reguliert wird, mit Dicer. Da es sich bei Dicer um ein Schlüsselenzym der miRNA-Prozessierung handelt, beeinflusst die 5-LO möglicherweise durch die Interaktion mit Dicer die Synthese der miRNAs. Die vorliegende Doktorarbeit dient dem Zweck, die Interaktion zwischen 5-LO und Dicer, sowie deren funktionalen Einfluss auf die miRNA-Biosynthese näher zu untersuchen Die Bindung von 5-LO zu Dicer wurde bereits unter Verwendung von in vitro Methoden charakterisiert. Die Durchführung von Proximity Ligation Assays, eine Methode, welche das Monitoring endogener Proteinkomplexe in ihrer natürlichen Umgebung ermöglicht, bestätigte eine in situ Interaktion zwischen den Zielproteinen in Mono Mac 6 (MM6) Zellen. Bei den MM6-Zellen handelt es sich um eine humane monozytische Zelllinie, welche einen starken Anstieg der 5-LO-Proteinexpression nach Stimulierung mit TGF-β, Calcitriol und LPS oder Zymosan zeigt. Die Sequenzierung kurzer nicht-kodierender RNAs identifizierte das miRNA-Cluster miR-99b, let-7e und miR-125a als ein potenzielles Ziel der 5-LO. Durch die Durchführung der quantitativen Echtzeit-PCR konnte gezeigt werden, dass die 5-LO sowohl als transkriptioneller als auch als posttranskriptioneller Regulator agiert, indem das Enzym beide Prozessierungsebenen in unterschiedliche Richtungen modifiziert. Einerseits stimuliert die 5-LO das Primärtranskript, welches für das miR-99b/let-7e/miR-125a Cluster kodiert, andererseits inhibiert das Enzym die Dicer-vermittelte Prozessierung des let-7e Vorläufers. Die Reifung der anderen miRNAs, miR-99b und miR-125a, wird nicht beeinflusst beziehungsweise leicht stimuliert. Dies verdeutlicht, dass die 5-LO pre-miRNA-spezifische sowie dosisabhängige Effekte ausübt, welche durch die Durchführung von in vitro Dicer Assays bestätigt werden konnten. Die gegenläufigen und sich überschneidenden Effekte resultieren in einer Hochregulierung der reifen miRNAs miR-99b und miR-125a mit gleichzeitig unveränderten let-7e-Spiegeln. Angesichts der divergierenden biologischen Funktionen der beschriebenen miRNAs, insbesondere im Kontext von Stammzellen, beschreiben diese Beobachtungen einen Mechanismus zur individuellen Regulierung der Expression einzelner miRNAs innerhalb eines Clusters. Es ist bemerkenswert, dass LPS und Zymosan ebenso wie 5-LO die außergewöhnliche Fähigkeit besitzen, einen Signalweg auf verschiedenen Ebenen gegenläufig zu regulieren. Die Ergebnisse quantitativer Echtzeit-PCR-Experimente zeigen, dass, wann immer die TLR-Aktivatoren LPS oder Zymosan die Transkription einer miRNA stimulieren, sie nachfolgend deren Prozessierung hemmen. Dies resultiert in einer erhöhten Expression der NF-κB-abhängigen und TLR-responsiven miRNAs miR-146a, miR-21, miR-125a und let-7e, welche als negative Feedback-Regulatoren des TLR-Signalwegs fungieren. Diese präzise und scheinbar von 5-LO-unabhängige Regulation der miRNA-Prozessierung durch LPS und Zymosan verdeutlicht die enge Verflechtung zwischen miRNAs und der über den TLR-Signalweg vermittelten angeborenen Immunantwort. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass die gegensätzliche Modulation auf multiplen Ebenen durch einen einzelnen Akteur innerhalb eines Signalwegs ein allgemein gültiges Prinzip darstellen könnte, welches die Feinregulierung der miRNA-Expression durch gegenläufige Effekte, die sich gegenseitig abmildern, erlaubt. Die anhand dieser Doktorarbeit gewonnenen Erkenntnisse tragen zur Charakterisierung der Rolle der 5-LO innerhalb des miRNA-Signalwegs bei.