Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wo und wie beginnt die Übersetzung des genetischen Codes?

07.01.2008
Neuer Mechanismus der Translationsinitiation auf der mRNA von Archaea entdeckt - bei der Mehrzahl der in salzreichen Umgebungen lebenden Arten fehlen nicht kodierende Bereiche (UTRs) vor einer Protein kodierenden Sequenz

Wie der genetische Code der Lebewesen in Proteine übersetzt wird, wie also die so genannte Translation funktioniert, das glaubte man seit Jahren perfekt verstanden zu haben. Doch der Teufel steckt im Detail, fand jetzt die Arbeitsgruppe um den Frankfurter Genetiker Prof. Jörg Soppa heraus.

An Archaea, die neben den zellkernlosen Bakterien und zellkerntragenden Organismen wie Tieren, Pilzen und Pflanzen (Eucaryota) die dritte Klasse von Lebewesen bilden, fanden die Forscher eine neue Art der so genannten Translationsinitiation. Hinter diesem Begriff verbirgt sich der Mechanismus, der einem Ribosom anzeigt, an welcher Stelle der Code für eine Proteinsequenz auf der mRNA beginnt. Ribosome sind Makromoleküle, die in den Zellen die Funktion der Proteinfabriken übernehmen, die mRNA (Boten-Ribonukleinsäure oder messenger-RNA) übermittelt ihnen die in der DNA gespeicherte genetische Information zur weiteren Verarbeitung.

"Es war vollkommen unerwartet, bei einer so zentralen Funktion der Zelle wie der Translation, die seit Jahrzehnten untersucht wird, auf einen neuen Mechanismus zu stoßen", erklärt Soppa, dessen Ergebnisse in der angesehenen Zeitschrift PLoS Genetics veröffentlicht wurden.

... mehr zu:
»Archaea »Bakterien »Code »Protein »Ribosom »Translation

Um die in der DNA eines Lebewesens gespeicherte Information in reale Protein-Strukturen umsetzen zu können, muss die DNA zunächst in Boten-Ribonukleinsäuren (mRNAs) übersetzt werden (Transkription). In einem zweiten Schritt, der Translation, stellen dann die Ribosomen Proteine gemäß der Informationen der mRNAs her. Bisher war man davon ausgegangen, dass die Translationsinitiation bei Archaea ähnlich abläuft wie bei ?normalen? Bakterien. Dort können mRNAs mehrere für Proteine kodierende Bereiche enthalten, die jeweils durch nichtkodierende Bereiche getrennt sind. Die Information, wo die Übersetzung einer mRNA in ein Protein jeweils starten soll, ist im davor liegenden UTR (einem nicht kodierenden Bereich) lokalisiert.

Etwa drei bis zehn Nukleotide vor dem Translationsstart liegt ein nach seinen Entdeckern Shine-Dalgarno-Sequenz genanntes Motiv, das mit dem Ribosom wechselwirkt und dieses für den Beginn der Translation positioniert. Bislang wurde angenommen, dass die Shine-Dalgarno-Sequenz für die Translationsinitiation bei fast allen prokaryontischen mRNAs essentiell ist. Als Ausnahmen waren nur mRNAs bekannt, die keine 5'-UTR enthalten. Der Mechanismus der Translationsinitiation an solchen mRNAs ist bislang nur wenig untersucht worden, er unterscheidet sich allerdings deutlich von dem Mechanismus der Initiation an normalen, 5'-UTR-haltigen mRNAs.

Soppas Charakterisierung von 40 mRNAs von Archaea hat nun ergeben, dass die Mehrzahl von ihnen keine 5'-UTR enthält. Untersucht wurden zwei Arten halophiler Archaea, die salzreiche Umgebungen bevorzugen. Zumindest bei ihnen bildet der Mechanismus der Translationsregulation, der bei Bakterien als Ausnahme betrachtet wird, den Regelfall. Noch überraschender war jedoch, dass die mRNAs mit 5'-UTR keine Shine-Dalgarno Sequenz enthielten. In einer bioinformatischen Analyse wurde gezeigt, dass dies für das gesamte Genom zutrifft und die Anwesenheit einer Shine-Dalgarno Sequenz vor einem kodierenden Bereich bei den untersuchten Arten eine Seltenheit ist. An einigen Beispielen wurde außerdem bewiesen, dass die 5'-UTRs ohne Shine-Dalgarno-Sequenz trotzdem in der Zelle effizient ?übersetzt? werden. Die Forschungen der nächsten Jahre sollen zeigen, wie dieser neue Mechanismus funktioniert, welche Komponenten beteiligt sind, und wie weit verbreitet er in anderen Archaea oder auch in Bakterien ist.

Artikel im Internet:
http://genetics.plosjournals.org/perlserv/?request=get-document&doi=10.1371/journal.pgen.0030229
Informationen: Prof. Jörg Soppa, Institut für Molekulare Biowissenschaften, Campus Niederrad, Max-von-Laue-Str. 9,

60438 Frankfurt. Tel: (069) 798-29564, Soppa@bio.uni-frankfurt.de

Dr. Anne Hardy | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-frankfurt.de
http://genetics.plosjournals.org/perlserv/?request=get-document&doi=10.1371/journal.pgen.0030229

Weitere Berichte zu: Archaea Bakterien Code Protein Ribosom Translation

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ionen gegen Herzrhythmusstörungen – Nicht-invasive Alternative zu Katheter-Eingriff
20.01.2017 | GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

nachricht Leibwächter im Darm mit chemischer Waffe
20.01.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

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: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise