Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nachhaltig wirtschaften in der Zelle – Recycling nach evolutionärem Erfolgsrezept

23.02.2012
Zum Alt-Eisen gehören ausgediente Ribosomen nicht. Nach vollbrachter Arbeit, also der Synthese eines Proteins, werden diese großen Molekülkomplexe aber auch recycelt: Ihre beiden Untereinheiten werden dabei getrennt und kommen erst wieder zusammen, wenn eine neue Syntheserunde ansteht.

Ein Team um den Biochemiker Professor Roland Beckmann vom Genzentrum der LMU hat nun das ribosomale Recycling genauer untersucht, um ein evolutionäres Erfolgsrezept zu entschlüsseln.

Verantwortlich für das Recycling ist in höheren Organismen wie auch in den sogenannten„Urbakterien“, den Archaea, dasselbe Enzym. Diese ATPase ABCE1 konnten die Forscher erstmals am Ribosom visualisieren und so ein Modell entwickeln, das erklärt, wie das Ende der Proteinsynthese, das Recycling der Ribosomen und letztlich auch eine erneute Syntheserunde gekoppelt sein könnten – dank einem über Milliarden Jahre konservierten Mechanismus. Die Studie wurde im Rahmen des Exzellenzclusters CiPSM durchgeführt. (Nature online, 23. Februar 2012)

Gene gelten vielfach als zelluläre Superstars, kodieren sie doch den Bauplan für die Proteine, die wichtigsten Funktionsträger eines jeden Organismus. Die molekulare „Drecksarbeit“ der Translation, also die Synthese der Proteine aus einzelnen Bausteinen anhand der genetischen Information, übernehmen aber die Ribosomen – die damit in der Zelle eine unverzichtbare Funktion übernehmen. Die Translation besteht aus vier Phasen, von der Initiation über die Elongation zur Termination mit abschließendem Recycling, wenn die Untereinheiten der Ribosomen disassoziiert werden, um erst für die nächste Syntheserunde wieder zusammenzukommen.

In Bakterien ist das Recycling bereits gut untersucht und weitgehend verstanden. Anders aber in den höheren Organismen, den Eukaryonten, und den Archaea. Diese „Urbakterien“ bilden mit einer Reihe hitze- oder salztoleranter Arten in extremen Lebensräumen in der Systematik der zellulären Lebewesen eine eigenständige Domäne, die sich von anderen Bakterien unter anderem in der Struktur der Ribosomen unterscheidet. Den Archaea ist mit den Eukaryonten gemein, dass die ATPase ABCE1 das Recycling der ribosomalen Untereinheiten steuert. Das Enzym in den Urbakterien ist dem der höheren Zellen sehr ähnlich.

„Dieser extreme Grad an struktureller und evolutionärer Konservierung über Milliarden Jahre ist sehr ungewöhnlich“, sagt Beckmann. Die Forscher konnten eine ungewöhnliche Eisen-Schwefel-Cluster-Domäne in dem Enzym erstmals am Ribosom visualisieren. „Wir vermuten, dass diese stabile Domäne eine Art molekularen Keil, einen sogenannten A-site-Faktor, zwischen die ribosomalen Untereinheiten treibt“, sagt Erstautor Thomas Becker. „Zudem könnte unser Modell erklären, wie die Termination, das Recycling und letztlich auch eine erneute Initiation gekoppelt sein könnten.“ (suwe)

Publikation:
Structural basis of highly conserved ribosome recycling in eukaryotes and archaea
Thomas Becker et.al.
Nature online, 23. Februar 2012
Doi: 10.1038/nature10829
Ansprechpartner:
Genzentrum und Department für Biochemie der LMU
Exzellenzcluster “Center for Integrated Protein Science Munich” (CIPSM)
Tel.: 089/2180 – 76900
E-Mail: beckmann@lmb.uni-muenchen.de

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

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Antibiotikaresistente Erreger in Haushaltsgeräten
16.02.2018 | Hochschule Rhein-Waal

nachricht Stammbaum der Tagfalter erstmalig umfassend neu aufgestellt
16.02.2018 | Stiftung Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig, Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere

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: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Im Focus: Das VLT der ESO arbeitet erstmals wie ein 16-Meter-Teleskop

Erstes Licht für das ESPRESSO-Instrument mit allen vier Hauptteleskopen

Das ESPRESSO-Instrument am Very Large Telescope der ESO in Chile hat zum ersten Mal das kombinierte Licht aller vier 8,2-Meter-Hauptteleskope nutzbar gemacht....

Im Focus: Neuer Quantenspeicher behält Information über Stunden

Information in einem Quantensystem abzuspeichern ist schwer, sie geht meist rasch verloren. An der TU Wien erzielte man nun ultralange Speicherzeiten mit winzigen Diamanten.

Mit Quantenteilchen kann man Information speichern und manipulieren – das ist die Basis für viele vielversprechende Technologien, vom hochsensiblen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Auf der grünen Welle in die Zukunft des Mobilfunks

16.02.2018 | Veranstaltungen

Smart City: Interdisziplinäre Konferenz zu Solarenergie und Architektur

15.02.2018 | Veranstaltungen

Forschung für fruchtbare Böden / BonaRes-Konferenz 2018 versammelt internationale Bodenforscher

15.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

17.02.2018 | Energie und Elektrotechnik

Stammbaum der Tagfalter erstmalig umfassend neu aufgestellt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Strategien zur Behandlung chronischer Nierenleiden kommen aus der Tierwelt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics