Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Geheimnis geknackt

09.07.2010
Die Kristallstruktur von Ribose – endlich!

D-Ribose ist nur ein kleines Molekül – aber ein extrem wichtiges für uns Lebewesen. Erstaunlich, dass sich die Kristallstruktur der Ribose bisher nicht unter den inzwischen mehr als eine halbe Million zählenden entschlüsselten Strukturen finden ließ.

Immerhin ist die Ribose ein elementarer Baustein der Ribosomen, der „Proteinfabrik“ der Zellen. Für Untersuchungen der Struktur und Funktion des Ribosoms gab es 2009 den Nobelpreis. In der Zeitschrift Angewandte Chemie haben die Preisträger gerade aus erster Hand über ihre Forschungen berichtet. Ebenfalls in der Angewandten Chemie legt nun ein deutsch-schweizer Team weitere, lang ersehnte bahnbrechende Ergebnisse dar: Ihnen ist endlich die Aufklärung der Kristallstruktur der Ribose geglückt.

Die Ribose gehört zur chemischen Klasse der Zucker. Ihr Rückgrat ist eine Kette aus fünf Kohlenstoffatomen, vier tragen ein OH-Gruppe, eines ein über eine Doppelbindung angeknüpftes Sauerstoffatom. In den meisten modernen Lehr- und Handbüchern wird die Ribose als β-Furanose dargestellt: Vier der Kohlenstoffatome sowie das Sauerstoffatom bilden einen Fünfring. Seit mehr als 40 Jahren ist allerdings bekannt, dass die Ribose in Lösung als Mischung vier verschiedener Strukturen vorliegt: aus α- und β-Furanose sowie α- und der dominierenden β-Pyranose. Als Pyranose bezeichnet man eine Form, bei der der Zucker einen Sechsring aus den fünf Kohlenstoffatomen sowie einem Sauerstoffatom bildet. Der Zusatz α und β gibt dabei an, ob sich eine bestimmte OH-Gruppe oberhalb oder unterhalb der Ringebene befindet.

Aber wie liegt die Ribose im Kristall vor? Während die Strukturen anderer wichtiger Zucker bereits länger bekannt sind, wollte die Ribose ihr Geheimnis nicht preisgeben, denn die Verbindung ist extrem schwer kristallisierbar. Trotz solch widriger Umstände und unzähliger Fehlversuche gelang es dem Team um Lynne B. McCusker, Beat H. Meier, Roland Boese und Jack D. Dunitz an der ETH Zürich und der Universität Duisburg-Essen letztendlich, die Struktur zu knacken. Mit ausgeklügelten Computerberechnungen konnten sie zunächst aus Röntgenbeugungsanalysen von Pulverproben aussagekräftige Ergebnisse gewinnen. Anschließend gelang es ihnen dann auch noch, per Zonenschmelzen Einkristalle herzustellen. Dabei wird nur eine kleine Zone des Materials erhitzt und diese Schmelzzone weiter bewegt. Die wieder erkaltende Schmelze erstarrt dann mit einer einheitlichen Kristallstruktur zum gewünschten Einkristall, der sich dann per Röntgenstrukturanalyse untersuchen ließ. Festkörper-NMR-spektroskopische Untersuchungen brachten weitere, ergänzende Informationen über die Ribose.

Insgesamt kamen die Forscher zu der Erkenntnis, dass D-Ribose als Pyranose kristallisiert, also als Sechsringe. Diese liegen in zwei Kristallformen vor, in denen die β- und α-Pyranose-Form in unterschiedlichen Verhältnissen enthalten sind.

Angewandte Chemie: Presseinfo 24/2010

Autor: Jack D. Dunitz, Swiss Federal Institute of Technology (ETH) Zurich (Switzerland), http://www.loc.ethz.ch/people/emerit/dunitz

Angewandte Chemie 2000, 112, No. 26, 4605–4608, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201001266

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de
http://dx.doi.org/10.1002/ange.201001266
http://www.loc.ethz.ch/people/emerit/dunitz

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Blattkäfer: Schon winzige Pestizid-Dosis beeinträchtigt Fortpflanzung
26.07.2017 | Universität Bielefeld

nachricht Akute myeloische Leukämie (AML): Neues Medikament steht kurz vor der Zulassung in Europa
26.07.2017 | Universitätsklinikum Ulm

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: Navigationssystem der Hirnzellen entschlüsselt

Das menschliche Gehirn besteht aus etwa hundert Milliarden Nervenzellen. Informationen zwischen ihnen werden über ein komplexes Netzwerk aus Nervenfasern übermittelt. Verdrahtet werden die meisten dieser Verbindungen vor der Geburt nach einem genetischen Bauplan, also ohne dass äußere Einflüsse eine Rolle spielen. Mehr darüber, wie das Navigationssystem funktioniert, das die Axone beim Wachstum leitet, haben jetzt Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) herausgefunden. Das berichten sie im Fachmagazin eLife.

Die Gesamtlänge des Nervenfasernetzes im Gehirn beträgt etwa 500.000 Kilometer, mehr als die Entfernung zwischen Erde und Mond. Damit es beim Verdrahten der...

Im Focus: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Im Focus: Breitbandlichtquellen mit flüssigem Kern

Jenaer Forschern ist es gelungen breitbandiges Laserlicht im mittleren Infrarotbereich mit Hilfe von flüssigkeitsgefüllten optischen Fasern zu erzeugen. Mit den Fasern lieferten sie zudem experimentelle Beweise für eine neue Dynamik von Solitonen – zeitlich und spektral stabile Lichtwellen – die aufgrund der besonderen Eigenschaften des Flüssigkerns entsteht. Die Ergebnisse der Arbeiten publizierte das Jenaer Wissenschaftler-Team vom Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), dem Fraunhofer-Insitut für Angewandte Optik und Feinmechanik, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Insituts im renommierten Fachblatt Nature Communications.

Aus einem ultraschnellen intensiven Laserpuls, den sie in die Faser einkoppeln, erzeugen die Wissenschaftler ein, für das menschliche Auge nicht sichtbares,...

Im Focus: Flexible proximity sensor creates smart surfaces

Fraunhofer IPA has developed a proximity sensor made from silicone and carbon nanotubes (CNT) which detects objects and determines their position. The materials and printing process used mean that the sensor is extremely flexible, economical and can be used for large surfaces. Industry and research partners can use and further develop this innovation straight away.

At first glance, the proximity sensor appears to be nothing special: a thin, elastic layer of silicone onto which black square surfaces are printed, but these...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

10. Uelzener Forum: Demografischer Wandel und Digitalisierung

26.07.2017 | Veranstaltungen

Clash of Realities 2017: Anmeldung jetzt möglich. Internationale Konferenz an der TH Köln

26.07.2017 | Veranstaltungen

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Robuste Computer für's Auto

26.07.2017 | Seminare Workshops

Läuft wie am Schnürchen!

26.07.2017 | Seminare Workshops

Leicht ist manchmal ganz schön schwer!

26.07.2017 | Seminare Workshops