Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein biologischer Nanomotor, der die DNS entlang "laufen" kann

20.05.2005


Wie gelingt es biologischen Elementen in einer Größenordnung von einhundert Mikrometern (10-8 m, das 10.000fache eines Haarquerschnitts) chemische Energie für ihre Bewegung zu verwenden?



Französische Physiker der Ecole Normale Supérieure in Paris, ein Forscherteam unter der Leitung von François Heslot, haben diese Frage nun möglicherweise zum Teil beantwortet. Sie haben mit RNS-Polymerasen gearbeitet, Enzyme, die, als ersten Schritt für eine Proteinsynthese, auf der DNS die genetische Information ablesen. Diese Enzyme kopieren die genetische Information in die RNS, mit einer Geschwindigkeit von ca. 100 Nukleotiden pro Sekunde.



Bis jetzt gab es zwei Hypothesen zur Erklärung der Bewegung der RNS-Polymerase: entweder war sie in der Lage chemische Energie von Nukleotiden zu nutzen, oder nutzte sie die willkürliche thermische Bewegung des Umfeldes, die sogenannte Brownsche Bewegung (1827 vom britischen Botaniker Robert Brown entdeckt und unter anderem von Einstein vor genau hundert Jahre studiert).

Durch Experimente an einem Bakterienvirus, bei dem die RNS-Polymerase nur ein Protein enthält, konnten die Forscher zeigen, dass die zweite Hypothese die richtige ist. Um das zu beweisen, wurde die RNS-Polymerase zunächst auf eine stabile Oberfläche gebracht und eine Zugkraft auf die DNS ausgeübt, um so die Bewegung der RNS-Polymerase zu verhindern. Nur bei geringer Konzentration an Nukleotiden hat diese Beeinflussung einen verlangsamenden Effekt.

Aus dieser Erkenntnis ergab sich eine neue Frage: da die Brownsche Bewegung willkürlich ist, wieso bewegt sich die RNS-Polymerase dann nur in eine Richtung? Die Biophysiker haben gezeigt, dass während der Polymerisation von Nukleotiden Unumkehrbarkeit durch stereochemische Veränderungen entsteht. Die RNS-Plymerase kann also als Brownscher Motor beschrieben werden und als solcher weiter erforscht werden.

Kontakt: François Heslot
E-MAil: heslot@lpa.ens.fr
Anschrift: Laboratoire Pierre Aigrain - Département de Physique de l’Ecole Normale Sup
24, rue Lhomond, F-75231 Paris Cedex 05
Tel.:+33 1 4432 2560
www.lpa.ens.fr/

Quelle: Pressebericht des CNRS vom 22. April
Redakteur: Jérôme SEGAL, jerome.segal@diplomatie.gouv.fr
---------------------------------------------
Wissenschaft-Frankreich (Nummer 77, 18. Mai 2005)

Französische Botschaften in Deutschland, Österreich und der Schweiz
Kostenloses Abonnement durch E-Mail : sciencetech@botschaft-frankreich.de

Jérôme Rougnon-Glasson | Wissenschaft-Frankreich
Weitere Informationen:
http://www.lpa.ens.fr
http://www.wissenschaft-frankreich.de

Weitere Berichte zu: DNS Nanomotor Nukleotiden RNS-Polymerase

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden neue Ansätze gegen Wirkstoffresistenzen in der Tumortherapie
15.12.2017 | Universität Leipzig

nachricht Moos verdoppelte mehrmals sein Genom
15.12.2017 | Philipps-Universität Marburg

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: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik