Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekulare Identitätskrise - ein Ribozym ohne RNA

03.11.2008
Nicht alle Enzyme, für deren Funktionalität ein RNA-Bestandteil vorausgesetzt wurde, enthalten tatsächlich RNA. Diese überraschende Erkenntnis ist das Ergebnis eines Projektes des Wissenschaftsfonds FWF, das sich mit dem Enzym RNase P befasst.

Entgegen der gängigen Lehrmeinung vermutete das Projekt-Team aus Wien schon seit Längerem, dass bestimmte Formen von RNase P keine RNA enthalten. Jetzt belegen sie mit einer Reihe eleganter Experimente, die heute im Fachjournal CELL veröffentlicht werden, die Richtigkeit ihrer Annahme.

Lebende Fossilien sind Ribozyme nicht wirklich - trotzdem zeugen diese Enzyme, deren Funktionalität RNA als Bestandteil erforderlich macht, von einer lang vergangenen Zeit. Einer Zeit, als biochemische Vorgänge noch durch RNA-Moleküle gesteuert wurden. Später erst setzten sich die Proteine molekular in Szene. RNase P, ein Enzym, das Transfer-RNAs modifiziert, gilt als ein solches RNA-Enzym (Ribozym). Alle bisher charakterisierten Formen dieses Enzyms bestätigten die Vermutung über deren RNA-Anteil. Seit 20 Jahren gab es jedoch auch Indizien, die Zweifel an der Allgemeingültigkeit dieser Entdeckung nährten und andeuteten, dass dieses Enzym nur aus Proteinen bestehen würde. Für Diskussion unter den ExpertInnen war gesorgt.

OHNE RNA GEHT'S AUCH

Jetzt scheint diese Diskussion beendet. Die Arbeitsgruppe von Prof. Walter Rossmanith an der Medizinischen Universität Wien zog diesen Schlussstrich mit der gelungenen Identifikation der Bestandteile von RNase P aus menschlichen Mitochondrien. Dazu Prof. Rossmanith: "RNase P besteht aus drei Proteinen, die gänzlich ohne RNA für die katalytische Aktivität des Enzyms sorgen. Das herauszufinden war bisher nicht gelungen, da das Enzym aufgrund des losen Zusammenhalts seiner Bestandteile bei der Isolierung leicht zerfällt. Durch ein von uns entwickeltes Protokoll konnten wir nun dieses Problem umgehen. Das war der Durchbruch für die Identifizierung der Proteine." Johann Holzmann, Doktorand im Team von Prof. Rossmanith, ergänzt: "Die schwierigste Aufgabe war es, die Proteine aufzuspüren, danach ging es schnell. Wir produzierten die einzelnen Proteine getrennt in Bakterien, isolierten sie und stellten aus ihnen die mitochondriale RNase P im Reagenzglas wieder her. Damit gab es für uns - und CELL - keine Zweifel mehr: Mitochondriale RNase P kommt ohne RNA aus."

DAS RAD NEU ERFUNDEN

Die Identität der drei Proteine beantwortete zusätzlich eine bislang ungelöste Frage der molekularen Evolutionsforschung: Wie wird ein Ribozym durch ein Protein-Enzym ersetzt? Die Antwort, die sich aus den Daten ergibt, ist, dass die aus Proteinen bestehende mitochondriale RNase P sich parallel zum Ribozym entwickelt hat. Am Ende ersetzte sie diese. Interessant ist, dass die drei Proteinkomponenten aus ganz verschiedenen Stoffwechselwegen rekrutiert wurden und dass sie dabei trotzdem ihre ursprünglichen Funktionen beibehalten haben. Prof. Rossmanith ergänzt: "Wir bezeichnen die mitochondriale RNase P auch als Patchwork-Enzym, weil sie wie ein Flickwerk aus ein paar gerade zur Verfügung stehenden Bestandteilen zusammengestellt erscheint." Unklar bleibt, warum nur RNase P in den Mitochondrien von Tieren und nicht sämtliche Ribozyme durch Protein-Enzyme ersetzt wurden. Somit stehen die Ergebnisse dieses erfolgreichen FWF-Projektes ganz am Anfang einer Reihe von Fragen - und Antworten.

Originalpublikation: "RNase P without RNA: Identification and functional reconstitution of the human mitochondrial tRNA processing enzyme" J. Holzmann, P. Frank, E. Löffler, K. Bennett, C. Gerner & W. Rossmanith. Cell 135, 462-474, October 31, 2008, DOI 10.1016/j.cell.2008.09.013


Wissenschaftlicher Kontakt:
Prof. Walter Rossmanith
Medizinische Universität Wien
Zentrum für Anatomie & Zellbiologie
Währinger Str. 13
1090 Wien
M 0664 / 800 16 37 512
E walter.rossmanith@meduniwien.ac.at
Der Wissenschaftsfonds FWF:
Mag. Stefan Bernhardt
Haus der Forschung
Sensengasse 1
1090 Wien
T +43 / 1 / 505 67 40 - 8111
E stefan.bernhardt@fwf.ac.at
Redaktion & Aussendung:
PR&D - Public Relations für Forschung & Bildung
Campus Vienna Biocenter 2
1030 Wien
T +43 / 1 / 505 70 44
E contact@prd.at
W http://www.prd.at

Ramona Seba | PR&D
Weitere Informationen:
http://www.fwf.ac.at
http://www.meduniwien.ac.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen
09.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Wolkenbildung: Wie Feldspat als Gefrierkeim wirkt
09.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

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: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

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...

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

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie