Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Viren die Wirtszelle umprogrammieren

18.02.2015

Charité-Wissenschaftler geben neue Einblicke in die Arbeitsweise von Viren

Viren nutzen die zelluläre Maschinerie des Wirtes für ihre eigene Zwecke. Um sich zu vermehren, programmieren sie die Ribosomen ihres Wirtes zur Herstellung viraler Proteine um. Wissenschaftlern der Charité – Universitätsmedizin Berlin ist es mittels der Kryo-Elektronenmikroskopie gelungen, den Mechanismus dieser Übernahme ein Stück weiter aufzuklären. Die Ergebnisse sind in der aktuellen Ausgabe der Fachjournals Molecular Cell* veröffentlicht.

Ribosomen sind die Eiweißfabriken in den Zellen aller Lebewesen. Von ihnen werden Proteine anhand eines vorgegebenen genetischen Codes hergestellt. Für die Produktion der Eiweiße werden zwei verschiedene Typen von Nukleinsäuren benötigt – die sogenannte Messenger-RNA (mRNA), die den Bauplan des Proteins enthält, und die Transfer-RNA (tRNA), die diesen Bauplan Schritt für Schritt in das Protein übersetzt.

Um auf den sehr komplexen Bauplänen den richtigen Startpunkt für die Produktion zu finden, benötigt das Ribosom eine Vielzahl an Hilfsproteinen sowie den Grundstein, die Initiator-tRNA. In einigen Fällen jedoch, wenn die mRNA eine spezielle dreidimensionale Faltung aufweist, als IRES-Struktur (interne ribosomale Eintrittstelle) bekannt, kann die Proteinbiosynthese auch mit weniger Helfern ausgelöst werden. Einige Viren nutzen solche dreidimensionalen IRES-Strukturen, um Wirts-Ribosomen zu entern und die eigenen Eiweiße produzieren zu lassen.

Die Forscher um Prof. Dr. Christian Spahn, Direktor des Instituts für Medizinische Physik und Biophysik am Campus Charité Mitte, haben in ihrer Studie das IRES-Element eines bestimmten Virus – des Cricket-Paralysis-Virus (CrPV) – untersucht. Dieses Virus befällt Insekten und eignet sich besoders gut als Modellbeispiel, da es mithilfe seiner IRES (CrPV IRES) die Bindung der mRNA an das Ribosom direkt und ohne jegliche Helfer sowie ohne Initiator-tRNA vermitteln kann. Dies ist möglich, da die CrPV IRES die Struktur des tRNA-mRNA Komplexes perfekt nachahmt.

Lange Zeit ist man davon ausgegangen, dass nach der Bindung der CrPV IRES an das Ribosom die Eiweißsynthese direkt beginnen kann. Neuere Studien legen jedoch nahe, dass die dafür notwendige tRNA-Bindung durch die CrPV IRES blockiert wird. Die IRES muss erst innerhalb des Ribosoms verschoben werden, um die tRNA-Bindungsstelle zugänglich zu machen. „Unsere Studie liefert den ersten direkten Nachweis dieses verschobenen IRES-Zustandes“, erklärt Margarita Muhs, die sich mit Tarek Hilal die Erstautorenschaft teilt.

*Margarita Muhs, Tarek Hilal, Thorsten Mielke, Maxim A. Skabkin, Karissa Y. Sanbonmatsu, Tatyana V. Pestova, Christian M.T. Spahn. Cryo-EM of Ribosomal 80S Complexes with Termination Factors Reveals the Translocated Cricket Paralysis Virus IRES. Molecular Cell, Feb. 2015. doi: 10.1016/j.molcel.2014.12.016.

Kontakt:
Prof. Dr. Christian Spahn
Direktor des Instituts für Medizinische Physik und Biophysik
Campus Charité Mitte
t: +49 30 450 524 131
christian.spahn@charite.de

Weitere Informationen:

http://www.charite.de
http://Institut für Medizinische Physik und Biophysik
http://biophysik.charite.de/

Dr. Julia Biederlack | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Hemmung von microRNA-29 schützt vor Herzfibrosen
20.11.2017 | Technische Universität München

nachricht Satellitenbilder zur Erfassung von Biodiversität nur bedingt tauglich
20.11.2017 | Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

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: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

500 Kommunikatoren zu Gast in Braunschweig

20.11.2017 | Veranstaltungen

VDI-Expertenforum „Gefährdungsanalyse Trinkwasser"

20.11.2017 | Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Künstliche neuronale Netze: 5-Achs-Fräsbearbeitung lernt, sich selbst zu optimieren

20.11.2017 | Informationstechnologie

Tonmineral bewässert Erdmantel von innen

20.11.2017 | Geowissenschaften

Hemmung von microRNA-29 schützt vor Herzfibrosen

20.11.2017 | Biowissenschaften Chemie