Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fortschritt in der RNA-Forschung

13.10.2016

Krankheitserregende Bakterien können sich mit Hilfe kleiner RNA-Moleküle gut an ihre Umwelt anpassen. Reguliert wird die Aktivität dieser Moleküle auch durch ein Protein, das Würzburger Infektionsforscher jetzt entdeckt haben.

Für Salmonellen und andere Bakterien, die dem Menschen gefährlich werden können, sind kleine regulatorische RNA-Moleküle lebenswichtig: Dieser RNA-Typus kontrolliert die Aktivität von Genen. Mit ihm können sich die Bakterien schnell an wechselnde Lebens- oder Stressbedingungen anpassen, wie sie typischerweise im Verlauf einer Infektion auftreten – zum Beispiel beim Eindringen in die Blutbahn oder in die Zellen des Menschen.


Das RNA-Universum der Bakterien: Links die Strukturen verschiedener regulatorischer RNA-Moleküle, rechts deren bevorzugte Protein-Bindungsparter.

Bild: Alexandre Smirnov

Bei der Erforschung der kleinen regulatorischen RNA-Moleküle gehört Professor Jörg Vogel, Leiter des Instituts für Molekulare Infektionsbiologie der Universität Würzburg, zu den Pionieren. Mit seinem Team will er Funktionsweise und Wirkungen dieser Moleküle genau verstehen lernen. Seine Arbeiten könnten auch neue Wege zeigen, um Krankheitserreger zu bekämpfen.

ProQ bindet fast 100 regulatorische RNAs

Neue Erkenntnisse aus Vogels Arbeitsgruppe sind jetzt im Magazin PNAS veröffentlicht: Bislang waren zwei Proteine (Hfq und CsrA) bekannt, die sich eng an die regulatorischen RNA-Moleküle der Bakterien binden und deren Aktivitäten beeinflussen. Nun hat das Würzburger Team mit einer von ihm neu entwickelten Methode ein lange vermutetes drittes Protein entdeckt (ProQ), dessen Funktion in der Zelle bisher unbekannt war.

Experimente zeigten, dass das ProQ-Protein an 98 regulatorische RNAs des Darmbakteriums Salmonella enterica bindet. Insgesamt sind aus diesem Bakterium rund 300 solche RNAs bekannt. ProQ scheint sich außerdem auf RNA-Moleküle mit einer eher komplexen Struktur spezialisiert zu haben.

Im „RNA-Universum“ von Bakterien stellen dieses Protein und die daran gebundenen RNA-Moleküle eine bisher weitgehend unerforschte Klasse von Regulatoren der Genaktivität dar. „Hier wird es besonders spannend herauszufinden, wie ProQ die hochstrukturierten RNAs spezifisch unter den Millionen anderer RNA-Moleküle einer Zelle erkennt“, sagt Jörg Vogel.

PNAS stuft Ergebnisse als bedeutsam ein

Das berichtet der Würzburger Professor gemeinsam mit Alexandre Smirnov, Konrad Förstner, Erik Holmqvist und Regina Günster sowie mit Teams aus Greifswald und Köln in PNAS. Das Magazin stuft die neuen Erkenntnisse als so bedeutsam für die Bakterienforschung ein, dass es in seiner Rubrik „Research Highlight“ gesondert darauf hinweist.

Die Aktivitäten des Proteins ProQ konnten mit einer neuen Technik aufgespürt werden, die von der Würzburger Gruppe entwickelt wurde. „Die bislang verfügbaren Methoden hatten beim Nachweis und der generellen Klassifizierung von RNA-Protein-Interaktionen gewisse Grenzen, die wir hier überwunden haben“, so Professor Vogel. Weil sich die neue Methode prinzipiell bei jedem anderen Organismus anwenden lässt, werden von ihr weitere Fortschritte bei der Erforschung der regulatorischen RNA erwartet.

Smirnov A, Förstner KU, Holmqvist E, Otto A, Günster R, Becher D, Reinhardt R, Vogel J: Grad-seq guides the discovery of ProQ as a major small RNA-binding protein. Proc. Natl Acad. Sci. USA (PNAS), 113 (41): 11591–11596, doi: 10.1073/pnas.1609981113

Kontakt

Prof. Dr. Jörg Vogel, Institut für Molekulare Infektionsbiologie der Universität Würzburg, T (0931) 31-82575, joerg.vogel@uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

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: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften