Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der 3D-Film zur Transkription

24.06.2010
Forschern des Instituts für Genetik und Molekular- und Zellbiologie (CNRS/ Inserm/ Universität Straßburg) [1] ist es gelungen, "Bild für Bild" die Initiierung der DNA-Transkription [2] zu sequenzieren und dadurch unbekannte Mechanismen zu entschlüsseln.

Diese Ergebnisse einer Zusammenarbeit mit einer Forschergruppe der amerikanischen Universität Vanderbilt (Nashville, Tennessee) wurden am 17. Juni 2010 in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht [3].


Die Struktur des Transkriptionsfaktors TFIID ist gelb markiert, der Transkriptionsaktivator Rap1 rot, der Transkriptionsfaktor TFIIA blau und die DNA-Schleife grün. © G Papai/IGBMCN

Die Expression der Gene erfolgt in 2 Etappen: die Transkription der DNA in RNA und die Translation der RNA in Proteine. Die Transkription beruht auf der Interaktion von mehr als 50 regulierenden Molekülen, die das Lesen eines Gens "zur richtigen Zeit am richtigen Ort" ermöglicht. Der kleinste Fehler beeinträchtigt den gesamten Transkriptionsprozess. Die Straßburger Forscher um Patrick Schultz interessierten sich dabei besonders für die Struktur der an der Transkription beteiligten Moleküle und versuchten die Mechanismen ihrer Interaktionen zu entschlüsseln.

Bei der Analyse der Transkriptionskomplexe durch elektronische Kryomikroskopie kann ein Molekül in einem hydratisierten Zustand beobachtet werden, der seinem natürlichen Zustand sehr ähnlich ist. Auf jedem mit dem Mikroskop gemachten Bild sind Tausende Ansichten eines einzigen Moleküls unter verschiedenen Blickwinkeln und zu unterschiedlichen Zeitpunkten des Reaktionszyklus zu sehen. Eine statistische Analyse dieser Bilder ergab unterschiedliche 3D-Konformationen, die spezifisch für die verschiedenen Schritte der Transkriptionsinitiierung sind. So konnten die Forscher "Bild für Bild" sequenzieren und einen Film über die ersten Etappen der Transkription "drehen" [4].

Die Forscher um Patrick Schultz interessierten sich besonders für den Transkriptionsfaktor TFIID, ein komplexes Protein, das als "Zusammenbau-Plattform" bei der Transkriptionsinitiierung dient. Durch den Einfluss des Rap1 Aktivators, der oberhalb des zu transkribierenden Gens fixiert ist, wird der TFIID angezogen und bindet sich an die DNA. In Verbindung mit einem weiteren Transkriptionsfaktor – TFIIA - verändert der TFIID seine Form und ermöglicht die Initiierung der Transkription durch das Enzym RNAPolymerase. Die Besonderheit dieses Mechanismus beruht auf der Bildung einer DNA-Schleife, mit der es möglich ist, die RNA-Polymerase genau da zu platzieren, wo die zu transkribierende Gen-Sequenz beginnt.

[1] CNRS: Französisches Zentrum für wissenschaftliche Forschung, INSERM: Französisches Institut für Gesundheitswesen und medizinische Forschung

[2] Bei der Transkription wird eine DNA-Sequenz in eine RNA-Sequenz übertragen.

[3] "TFIIA and the transactivator Rap1 cooperate to commit TFIID for transcription initiation", Papai, Tripathi, Ruhlmann, Layer, Weil & Schultz – Nature – 17.06.2010 - http://www.nature.com/nature/journal/v465/n7300/full/nature09080.html

[4] Der Film ist auf folgender Seite zu sehen: http://www.youtube.com/watch?v=gPUvtneNxIk

Kontakt:

- Patrick Schultz, Abteilung für Strukturbiologie und Genomik - Institut für Genetik und Molekular- und Zellbiologie (IGBMC), 1 rue Laurent Fries, 67404 Illkirch - Tel: +49 3 88 65 57 50 - E-Mail: patrick.schultz@igbmc.fr

Quelle: "Le film de la transcription en 3 dimensions", Pressemitteilung des französischen Zentrums für wissenschaftliche Forschung CNRS - 17.06.2010 http://www2.cnrs.fr/presse/communique/1921.htm

Redakteurin: Léna Prochnow, lena.prochnow@diplomatie.gouv.fr

Wissenschaft-Frankreich (Nummer 186 vom 23.06.2010) Französische Botschaften in Deutschland und Österreich

| Wissenschaft-Frankreich
Weitere Informationen:
http://www.wissenschaft-frankreich.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nesseltiere steuern Bakterien fern
21.09.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Die Immunabwehr gegen Pilzinfektionen ausrichten
21.09.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

23. Baltic Sea Forum am 11. und 12. Oktober nimmt Wirtschaftspartner Finnland in den Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

6. Stralsunder IT-Sicherheitskonferenz im Zeichen von Smart Home

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

OLED auf hauchdünnem Edelstahl

21.09.2017 | Messenachrichten

Weniger (Flug-)Lärm dank Mathematik

21.09.2017 | Physik Astronomie

In Zeiten des Klimawandels: Was die Farbe eines Sees über seinen Zustand verrät

21.09.2017 | Geowissenschaften