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 Wegbereiter für Vitamin A in Reis
21.07.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Pharmakologie - Im Strom der Bläschen
21.07.2017 | 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: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten