Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekularbiologie: Lesehilfe für lange Gene

15.11.2013
Der sogenannte TREX-Komplex ist ein Schlüsselfaktor bei der Umsetzung genetischer Information – und wird immer wichtiger, je länger ein Gen ist, wie eine neue Studie zeigt.

Alle Zellen höherer Organismen enthalten im Zellkern die fadenförmige Erbsubstanz DNA, in der die genetische Information festgelegt ist. Die Umsetzung der genetischen Information in Proteine – die Funktionsträger der Zelle – ist ein hoch komplexer Prozess, für den die DNA mithilfe des Enzyms RNA-Polymerase II (RNAP II) zunächst in das Botenmolekül mRNA übersetzt werden muss. Dieser Vorgang wird als Transkription bezeichnet.

Anschließend verlässt die mRNA den Zellkern in Richtung Zytoplasma, wo die Produktion der Proteine stattfindet. Für beide Prozesse spielt der sogenannte TREX-Komplex eine Schlüsselrolle: Er koppelt die Transkription mit dem mRNA-Export, indem er sowohl mit der Transkriptionsmaschinerie interagiert als auch bestimmte Exportmoleküle rekrutiert.

„Es ist seit langem bekannt, dass TREX an die DNA rekrutiert wird. Wie er jedoch dort hinkommt, war bisher unklar“, sagt die Biochemikerin Katja Sträßer vom Genzentrum der LMU. Die Funktionsweise von TREX ist ein Schwerpunkt von Sträßers Forschung, die bereits an der Entdeckung des Komplexes beteiligt war. In ihrer neuen Studie untersuchte Sträßer mit ihrem Team, wo genau im Genom der Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae TREX an die DNA bindet – und fand dabei umso mehr TREX, je länger ein Gen war. „Das brachte uns auf den Mechanismus, wie TREX an das Gen rekrutiert wird“, sagt Dominik Meinel, der Erstautor der Studie.

Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass der TREX-Komplex direkt an die sogenannte C-terminale Domäne (CTD) bindet, die größte Untereinheit der RNAPII. Die CTD ist bekannt dafür, zahlreiche Proteine an die RNAPII zu rekrutieren, die die Transkription unterstützen oder für die Prozessierung der mRNA wichtig sind. Zur Überraschung der Wissenschaftler konnten sie für TREX allerdings erstmals einen völlig neuen Rekrutierungsmechanismus nachweisen: „Mit fortschreitender Transkription wird zunehmend TREX an die CTD rekrutiert – also immer mehr, je länger ein Gen ist. Dieser Anstieg von TREX entlang des Gens ist wichtig, damit lange Gene adäquat abgelesen und umgesetzt werden können“, sagt Sträßer.

Damit spielt TREX vermutlich für die korrekte Genexpression eine sehr wichtige Rolle: Indem er gleichzeitig an RNAP II und die mRNA bindet, hilft der Komplex, für die Zelle schwierig zu handhabende große mRNA-Moleküle in der Nähe der CTD zu halten – die wiederum als Andockstelle für viele weitere Akteure der mRNA-Synthese dient. „Dies gibt neue Impulse für unser Verständnis, wie die vielen Einzelschritte von der Synthese der mRNA bis hin zum Export aus dem Zellkern verknüpft sind. Diese Verknüpfung stellt vermutlich sicher, dass nur korrekte mRNAs zur Proteinsynthese verwendet werden. In der Zukunft werden wir untersuchen, ob TREX dabei als eine Art Kontrolleur dient“, sagt Sträßer. göd

Publikation:
Recruitment of TREX to the Transcription Machinery by its Direct Binding to the Phospho-CTD of RNA Polymerase II
Dominik M. Meinel, Cornelia Burkert-Kautzsch, Anja Kieser, Eoghan O’Duibhir, Matthias Siebert, Andreas Mayer, Patrick Cramer, Johannes Söding, Frank C.P. Holstege, Katja Sträßer
PLOS Genetics 2013
doi:10.1371/journal.pgen.1003914
Kontakt:
Dr. Katja Sträßer
Department Chemie
und Genzentrum der LMU
Tel.: +49 (0)89 2180-76937
E-Mail: strasser@genzentrum.lmu.de
Web: www.cup.uni-muenchen.de/dept/bc/straesser.php

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenchen.de/

Weitere Berichte zu: CTD DNA Gen FTO Lesehilfe Molekularbiologie Protein RNAP RNAPII TREX TREX-Komplex Zelle Zellkern

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Einzelne Proteine bei der Arbeit beobachten
08.12.2016 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Herz-Bindegewebe unter Strom
08.12.2016 | Universitäts-Herzzentrum Freiburg - Bad Krozingen

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: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einzelne Proteine bei der Arbeit beobachten

08.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Intelligente Filter für innovative Leichtbaukonstruktionen

08.12.2016 | Messenachrichten

Seminar: Ströme und Spannungen bedarfsgerecht schalten!

08.12.2016 | Seminare Workshops