Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Code jenseits der DNA

21.09.2011
Modifizierte tRNA-Basen charakteristisch für Spezies

Unser genetischer Code umfasst vier „Buchstaben“, die in Form von vier Nucleobasen in unserer DNA und RNA vorliegen. Immer drei Buchstaben bilden „Wörter“, die von tRNA in Aminosäuren übersetzt und zu Proteinen zusammengefügt werden. Spezielle Markierungen unterteilen die Gene zudem in aktive und inaktive Bereiche. Weniger erforscht ist eine mögliche dritte Informationsebene: Die chemische Modifikation von tRNA-Nucleobasen. Thomas Carell und ein Team von der Universität München zeigen jetzt in der Zeitschrift Angewandte Chemie, dass tRNA-Modifikationsprofile zur Charakterisierung von Arten und zur Unterscheidung pathogener und nichtpathogener Bakterienstämme herangezogen werden können.

In der RNA kommen über 100 verschiedene Modifikationen vor, deren exakte Informationsfunktion noch unbekannt ist. Einige sollen die Aufrechterhaltung des Leserahmens (reading frames) verbessern, andere die RNA-Stabilität beeinflussen oder am „Korrekturlesen“ beteiligt sein. Kürzlich wurde entdeckt, dass das gesamte Kollektiv von modifizierten tRNA-Nucleosiden ein regulativer Bestandteil der Stressantwort ist.

Um mehr über die Funktion modifizierter Nucleobasen zu lernen, untersuchten die Forscher, welche Modifikationen in welcher Menge in verschiedenen Arten vorkommen. Untersucht wurden mehrere gram-positive und gram-negative Bakterienarten, verschiedene Pilze sowie unterschiedliche Zellbestandteile von Schweinen.

Wie sich zeigte, ist der kollektive Satz von modifizierten Basen in hohem Maße artenspezifisch. Verwandte Arten zeigen dabei ähnliche Profile, während sich nichtverwandte deutlich unterscheiden. Carell: „Anhand der Daten konnten wir einen detaillierten Stammbaum der verschiedenen Spezies berechnen, der mit Ergebnissen aus konventionellen Methoden überein stimmt. Die Gesamtheit der Basenmodifikationen einer Art entwickelte sich offensichtlich unter dem Druck der Evolutionsselektion.“

Die Forscher verglichen Paare von pathogenen und nichtpathogenen sowie Antibiotika-resistenter und nichtresistenter Bakterien. „Diese untersuchten Bakterien gehören zu den bedrohlichsten klinischen Pathogenen und sind für viele Todesfälle verantwortlich“, so Carell. „Tatsächlich konnten wir harmlose und gefährliche Spezies anhand des tRNA-Modifikationsprofils voneinander unterscheiden.“ Im Fall der analysierten Listerien und Staphylokokken zeigten die pathogenen und resistenten Spezies einen deutlich erhöhten Gehalt einiger modifizierten Basen. „Dies ist ein Hinweis, dass der Translationsprozess, also die Übersetzung des genetischen Codes in Proteine, hier deutlich anders läuft als bei den weniger gefährlichen Verwandten dieser Bakterienstämme.“

Angewandte Chemie: Presseinfo 36/2011

Autor: Thomas Carell, Ludwig-Maximilians-Universität München (Germany), http://www.carellgroup.de

Angewandte Chemie, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201103229

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de/

Weitere Berichte zu: Angewandte Chemie Bakterien Bakterienstamm DNA Modifikation Nucleobasen Protein RNA Spezie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Up-Scaling: Katalysatorentwicklung im Industriemaßstab
22.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

nachricht Ozeanversauerung schädigt Miesmuscheln im Frühstadium
22.11.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

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: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bakterien als Schrittmacher des Darms

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Ozeanversauerung schädigt Miesmuscheln im Frühstadium

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die gefrorenen Küsten der Arktis: Ein Lebensraum schmilzt davon

22.11.2017 | Geowissenschaften