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Qualitätskontrolle bei der Genexpression

23.01.2014
Göttinger Wissenschaftler identifizieren zellulären Überwachungsmechanismus

Wissenschaftler der Universität Göttingen haben einen zellulären Mechanismus identifiziert, der für die Qualitätskontrolle bei der Genexpression zuständig ist.


Nach dem Abschalten der Kontrollgene Gbp2 und Hrb1 können fehlerhafte Boten-RNAs den Zellkern verlassen und unkontrolliert in das Zytoplasma einströmen.

Foto: Universität Göttingen

Die Proteine Gbp2 und Hrb1 spielen offenbar eine entscheidende Rolle beim Übersetzen der genetischen Information (DNA) in die sogenannten Boten-RNAs.

Fehler in diesem Prozess gelten unter anderem als Ursache für die Entstehung von Krebs und neurodegenerativen Erkrankungen. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Damit die genetische Information eines Organismus in Erscheinung treten und zum Ausdruck kommen kann, wird die DNA zunächst im Zellkern in Boten-RNAs (mRNAs) „übersetzt“. Diese wandern dann in das Zytoplasma, das den Zellkern umgibt, und werden dort wiederum in Proteine umgewandelt. Nur wenn dieser Prozess korrekt verläuft und die Boten-RNA beispielsweise von bestimmten nicht-kodierenden Abschnitten der Gensequenz, sogenannten Introns, befreit wird, darf sie den Zellkern verlassen – denn nur dann wird die genetische Information fehlerfrei weitergegeben.

In ihren Studien konnten die Wissenschaftler nun zeigen, dass die Proteine Gbp2 und Hrb1 den Übersetzungsvorgang im Zellkern offenbar überwachen: Das Ausschalten der beiden Proteine führte zu einer deutlichen Anhäufung fehlerhafter Boten-RNAs im Zytoplasma. Treten Fehler bei der Übersetzung auf – wenn beispielsweise Intron-Sequenzen nicht entfernt werden –, sorgen die beiden Proteine dafür, dass die fehlerhaften mRNAs wieder abgebaut werden. Bei korrekter Übersetzung hingegen sorgen die gleichen Proteine für den ordnungsgemäßen Export der fehlerfreien mRNAs aus dem Zellkern in das Zytoplasma.

„Die beiden von uns identifizierten RNA-bindenden Proteine agieren hier offensichtlich als zentraler Schalter, um die korrekte Genexpression zu gewährleisten“, so die Leiterin der Studie, Prof. Dr. Heike Krebber von der Abteilung Molekulare Genetik der Universität Göttingen.

Originalveröffentlichung: Alexandra Hackmann et al. Quality control of spliced mRNAs requires the shuttling SR proteins Gbp2 and Hrb1. Nature Communications 2014. Doi: 10.1038/ncomms4123.

Kontaktadresse:
Prof. Dr. Heike Krebber
Georg-August-Universität Göttingen – Fakultät für Biologie und Psychologie
Institut für Mikrobiologie und Genetik – Abteilung Molekulare Genetik
Grisebachstraße 8, 37077 Göttingen, Telefon (0551) 39-33801
E-Mail: heike.krebber@biologie.uni-goettingen.de

Thomas Richter | Uni Göttingen
Weitere Informationen:
http://www.uni-goettingen.de
http://www.img.bio.uni-goettingen.de/molgen.html

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