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 Up-Scaling: Katalysatorentwicklung im Industriemaßstab
22.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

nachricht Ozeanversauerung schädigt Miesmuscheln im Frühstadium
22.11.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

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: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bakterien als Schrittmacher des Darms

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Ozeanversauerung schädigt Miesmuscheln im Frühstadium

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die gefrorenen Küsten der Arktis: Ein Lebensraum schmilzt davon

22.11.2017 | Geowissenschaften