Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Temperatur-regulierter Abbau von Proteinen

27.07.2016

Genetiker aus Köln, Halle, Hamburg, und Zürich entwickeln ein neues Verfahren, mit dem man einzelne Eigenschaften (Phänotpyen) vielzelliger Organismen wie Pflanzen und mancher Tierarten nach Bedarf durch Einstellung der Umgebungstemperatur gezielt umschalten kann. Dadurch lässt sich die Funktion einzelner Gene und der von ihnen kodierten Proteine erforschen. Das Verfahren basiert auf einer temperatur-empfindlichen Mutation eines Proteins, die von Marceli Fröhlich und Jörg Höckendorff in ihrer Zeit als Doktoranden im Labor von Professor Jürgen Dohmen im Institut für Genetik generiert wurde.

Genetiker entwickeln Verfahren zur gezielten Steuerung von Genfunktionen

Proteine sind die hauptsächlich für die Gestalt und Funktion lebender Organismen verantwortlichen Bestandteile von Zellen. Die Zusammensetzung eines Proteins aus seinen Bausteinen, den Aminosäuren, wird durch die Sequenz der kodierenden Gene im Zellkern vorgegeben.

Nun sind manche Gene grundsätzlich von essentieller Bedeutung, andere nur in bestimmten Entwicklungsstadien oder Organen. Die genetische Forschung beschäftigt sich daher unter anderem mit den Fragen, wann, welches Gen für welche Funktion eines Organismus von Bedeutung ist.

Um dies untersuchen zu können, ist es erforderlich, die Funktion von Genen bzw. der von diesen kodierenden Proteinen gezielt zu bestimmten Zeitpunkten inaktivieren zu können. Eine Möglichkeit die Funktion eines Proteins gezielt zu beenden, ist es, dessen schnellen Abbau durch zelluläre Proteasen einzuleiten.

Einem Team aus Genetikern, die sich mit verschiedenen Organismen, wie einzelligen Pilzen (Hefen), Pflanzen oder Tieren beschäftigen, ist es nun gelungen, eine Methode zu entwickeln, die es erlaubt, ein Protein so zu verändern, das dessen Abbau zu einem gewünschten Zeitpunkt induziert werden kann.

Dazu wird das Protein mit einem Abbausignal versehen, das dessen Abbau erst ab einer bestimmten Temperatur (27°C) induziert. Bei Temperaturen wenige Grad darunter bleibt das Protein stabil und kann seine normale Funktion ausführen.

Die Arbeit beruht auf einer Zusammenarbeit der Kölner Genetiker mit den Pflanzenwissenschaftlern Dr. Nico Dissmeyer und Professor Dr. Arp Schnittger, die zuerst am Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln tätig waren (heute am Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie in Halle bzw. an der Universität Hamburg).

Koordiniert von Dr. Dissmeyer wurde das Temperatur-regulierte Abbausystem zunächst in der Bäckerhefe und in Pflanzen etabliert und dann in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern an der ETH in Zürich auch in der Fruchtfliege Drosophila angewendet.

Die Arbeiten zeigen, dass das System geeignet ist, die Funktion eines Proteins in vielzelligen Organismen dann gezielt zu steuern, wenn sich deren innere Temperatur durch Veränderung der äußeren in einem geeigneten Bereich einstellen lässt. Dieses gilt sowohl für Pflanzen als auch für wechselwarme Tiere. Das Verfahren kann sowohl für die genetische Grundlagenforschung als auch in biotechnologischen Verfahren z.B. bei der Produktion von Proteinen oder Wirkstoffen eingesetzt werden.

Artikel: http://www.nature.com/ncomms/2016/160721/ncomms12202/full/ncomms12202.html

Bei Rückfragen:
Professor Dr. Jürgen Dohmen
Email: j.dohmen@uni-koeln.de
Phone: +49-221-4704862
oder
Dr. Nico Dissmeyer
Email: nico.dissmeyer@ipb-halle.de
Phone: +49-435-5582 1710

Gabriele Rutzen | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-koeln.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Geckos kommunizieren überraschend flexibel
29.05.2017 | Max-Planck-Institut für Ornithologie

nachricht Bauchspeicheldrüsenkrebs: Forschungsgruppe erprobt erfolgreich neue Diagnose- und Therapieansätze
29.05.2017 | Wilhelm Sander-Stiftung

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: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

49. eucen-Konferenz zum Thema Lebenslanges Lernen an Universitäten

29.05.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz an der Schnittstelle von Literatur, Kultur und Wirtschaft

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Intelligente Sensoren mit System

29.05.2017 | Messenachrichten

Geckos kommunizieren überraschend flexibel

29.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

1,5 Millionen Euro für vier neue „Innovative Training Networks” an der Universität Hamburg

29.05.2017 | Förderungen Preise