Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Gen-Schalter made in Leipzig

04.03.2013
Dank der Arbeit Leipziger Forscher ist die synthetische Biologie um ein wichtiges Werkzeug reicher. Einer Arbeitsgruppe um den Biochemiker Mario Mörl und den Bioinformatiker Peter F. Stadler ist es gelungen, einen neuen Schalter zu bauen, mit dem die Umsetzung von genetischen Informationen in Proteine reguliert werden kann. Damit könnten beispielsweise Biosensoren entwickelt werden, um umweltrelevante Moleküle in Wasser und Erde aufzuspüren. Die Wissenschaftler der Universität Leipzig veröffentlichen ihre Ergebnisse in der englischen Fachzeitschrift "Nucleic Acids Research".

In lebenden Zellen herrscht ein strenges Regime. So gibt es Schaltstellen, an der entschieden wird, ob Ribonukleinsäure (engl. Abkürzung RNA) gebildet werden darf oder nicht. Und weitere, nach denen dann feststeht, ob ein Protein gebildet wird.

Eine besonders interessante Art solcher Schaltelemente stellen sogenannte Riboswitches dar. Einige dieser in der Natur vorkommenden Schalter konnten von Biologen bereits künstlich nachgebaut werden - doch ein entscheidender Baustein fehlte ihnen bislang.

"Es gibt zwei Prozesse bei der Genregulation: die Transkription und die Translation", erläutert Professor Mario Mörl vom Institut für Biochemie der Universität Leipzig. "Bei letzterer geht es um die Synthese der Proteine. Sie mittels künstlicher Riboswitches zu steuern, war bereits möglich. Uns ist es nun gelungen, auch einen synthetischen Schalter für die Transkription zu generieren." Bei der Transkription geht es um die Herstellung von RNA anhand der DNA-Vorlage. "Dabei schreibt ein Enzym die DNA quasi ab. Dies mit einem Riboswitch zu regulieren, ist ungleich schwieriger."

Der Leipziger Bioinformatiker Professor Peter F. Stadler konstruierte mit seinem Team passende Riboswitches. "Die Entwürfe haben wir dann im Labor realisiert und getestet", berichtet Mario Mörl. "Mit den dabei gewonnenen Daten konnten wiederum die Schalter-Konstrukte für die nächsten Labor-Versuche optimiert werden." Der neue synthetische Schalter sei also das Ergebnis "einer Art Ping-Pong-Spiel" zwischen Bioinformatik und Biochemie.

"Die Transkription kontrollieren zu können, ist wichtig", sagt der 52-Jährige, der voller Begeisterung über das neue Werkzeug spricht. "Man kann die Schalter bauen und sie zum Beispiel mehrfach hintereinander setzen. Damit verstärkt man die Regulation. Als hätte man einen neuen Lichtschalter, der den Unterschied zwischen Hell und Dunkel verstärkt."

Über Anwendungen lasse sich nur spekulieren. "Um eine mögliche Anwendung zu nennen: Man könnte mithilfe der Schalter Biosensoren bauen, die dann zum Beispiel umweltrelevante Moleküle oder Hormone in Wasser und Erde aufspüren." In Leipzig gehe aber vorerst das Ping-Pong-Spiel weiter. "Schließlich können wir Biochemiker jetzt den Bioinformatikern wieder etwas bieten. Dann werden deren Algorithmen noch besser - und im Anschluss unser Verständnis im Labor."

Publikation:

Der Artikel der Leipziger Forscher ist online bereits erschienen und in Kürze auch in der gedruckten Ausgabe von "Nucleic Acids Research" zu finden.
http://nar.oxfordjournals.org/content/early/2012/12/25/nar.gks1330.short

doi: 10.1093/nar/gks1330
Weitere Informationen:
Prof. Dr. Mario Mörl
Institut für Biochemie
Telefon: +49 341 97-36911
E-Mail: moerl@uni-leipzig.de
www.biochemie.uni-leipzig.de/agmoerl
Foto-Download:
www.uni-leipzig.de/foto/download/pmfotos/pm2013_Moerl.jpg

Carsten Heckmann | Universität Leipzig
Weitere Informationen:
http://www.uni-leipzig.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Von Hefe für Demenzerkrankungen lernen
22.02.2018 | Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

nachricht Rettender Ritter in goldener Rüstung
22.02.2018 | Exzellenzcluster Entzündungsforschung

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: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Im Focus: Developing reliable quantum computers

International research team makes important step on the path to solving certification problems

Quantum computers may one day solve algorithmic problems which even the biggest supercomputers today can’t manage. But how do you test a quantum computer to...

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

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

Von Hefe für Demenzerkrankungen lernen

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Sektorenkopplung: Die Energiesysteme wachsen zusammen

22.02.2018 | Seminare Workshops

Die Entschlüsselung der Struktur des Huntingtin Proteins

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

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