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 Neue Maßstäbe für eine bessere Wasserqualität in Europa
27.02.2017 | Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

nachricht Neurobiologie - Vorausschauend teilen
27.02.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

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: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Fachtagung Rapid Prototyping 2017 – Innovationen in Entwicklung und Produktion

27.02.2017 | Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Electro mobility in Northwestern Germany - Austausch über Erfahrungen und Perspektiven für

27.02.2017 | Seminare Workshops

Fachtagung Rapid Prototyping 2017 – Innovationen in Entwicklung und Produktion

27.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Neurobiologie - Vorausschauend teilen

27.02.2017 | Biowissenschaften Chemie