Anzeige
The research is a collaboration between molecular biologists and physicists. ”The molecular biologists have knowledge of how the cell functions and of the interplay between the intercellular parts, while the physicists have the expertise and the technique to be able to measure and analyze the physical processes.” says Lene Oddershede, physicist at the Niels Bohr Institute, University of Copenhagen. This interdisciplinary work between physics and biology has been very fruitful and will be published April 3rd in the prestigious scientific journal PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences.
The researchers have investigated how a virus exploits the machinery of human cells to produce the proteins which the virus needs in order to replicate to billions of new vira. The virus penetrates into the host cell where it liberates its RNA which is a copy of the heritage material, DNA. RNA is like a 'cook book' which contains the recipes of which proteins the virus needs for replication.
The work process of a virus
The cell has ribosomes, a kind of 'molecular motors', which move along the RNA and read the code for the proteins to be produced to fulfill the needs of the living cell. The task of the ribosomes is to read the code of the host cell, but the virus has the special trick that its RNA resembles that of the host cell, and hence, the ribosomes of the host cell will start reading the viral RNA and produce the proteins requested by the virus. In order words, the virus can be viewed as a parasite, exploiting the human cell to live and replicate in.
Viral RNA resembles human RNA, but it has a tendency to curl up into 'pseudoknots', a three dimensional structure. When the ribosome walking along an RNA encounters a pseudoknot it needs to unravel the pseudoknot before it can proceed. Question is, how does it do that? Lene Oddershede at the Niels Bohr Institute, University of Copenhagen has developed optical tweezers which can investigate and manipulate molecules at the nano-meter scale. Using a tightly focussed laserbeam this instrument can grab the ends of the RNA tether and follow the process of how the pseudoknot is mechanically unfolded.
A crucial slip of the cellular motor
In their investigations the researchers use a pseudoknot which is related to bird flu. When the ribosome encounters a pseudoknot it has to unravel the knot before the reading can proceed. During this process the ribosome sometimes slips backwards and, like the letters making up a word, it now reads a new RNA sequence and hence uses another recipe to construct the protein. The researchers have found that the stronger the pseudoknot the more often this backwards slipping happens. The different protein formed is the protein needed by the virus, with possible serious consequences for the hosting organism. This is the manner in which many vira, e.g. HIV, trick the cell into producing something which it never would have done otherwise. Understanding the role of the pseudoknots can be an important step in developing a viral vaccine.
Gertie Skaarup | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.nbi.dk
Weitere Berichte zu: physicist > pseudoknot > ribosome > RNA
Ocean warming causes elephant seals to dive deeper
09.02.2012 | Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung
How the zebra got its stripes
09.02.2012 | The Company of Biologists
Erstmals gezeigt, dass Atomkerne transparent werden
Einem Team von DESY-Wissenschaftlern um Dr. Ralf Röhlsberger gelang es an der hochbrillanten Synchrotronlichtquelle PETRA III, Atomkerne mit Hilfe von Röntgenlicht transparent zu machen. Sie entdeckten dabei gleichzeitig ein neues Prinzip, um einen optisch gesteuerten Schalter für Licht herzustellen, also Licht mit Licht zu beeinflussen, ein wichtiger Baustein auf dem ...
Wissenschaftler beobachten, wie Oxytocin zentrale Schaltstellen im Gehirn erreicht und das Verhalten beeinflusst
Kuschelhormon, Treuehormon, Angstlöser – häufig gebrauchte Schlagwörter für das Neuropeptid Oxytocin, das sich in den letzten Jahren als ein Stoff erwiesen hat, der unser Verhalten in zentralen Regionen des Gehirns positiv beeinflussen kann. Was jedoch bisher völlig unklar war: Wie gelangt dieser Botenstoff aus dem Hypothalamus in die Hirnbereiche, die ...
Ein neuartiger Biopolymer-Film aus Lachs-DNA mit Silber-Nanopartikeln speichert Informationen kostengünstig und umweltverträglich.
Entstanden ist das organische System in fächer- und länderübergreifender Zusammenarbeit von Wissenschaftlern des DFG-Centers for Functional Nanostructures (CFN) am KIT und des Institute of Photonics Technologies an der National Tsing Hua University in Taiwan. Der DNA-Datenspeicher eignet sich unter anderem für biotechnische Anwendungen, etwa als Bauteil in Biosensoren.
Das System ...
Bildveröffentlichung der Europäischen Südsternwarte (Garching) - Mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO haben das bislang detailreichste Infrarotbild der Sternkinderstube des Carinanebels aufgenommen. Es zeigt vor dem spektakulären Hintergrund einer himmlischen Landschaft auf Gas, Staub und jungen Sterne zahlreiche nie gesehene Details und zählt zu den atemberaubendsten VLT-Bildern überhaupt.
Im Herzen der südlichen Milchstraße, im Sternbild Carina (Der Schiffskiel, [1]), befindet sich in einer Entfernung von etwa 7500 Lichtjahren die Sternkinderstube des Carinanebels. Diese ausgedehnte Wolke aus leuchtendem Gas und Staub ist von der Erde aus gesehen eine der nächstgelegenen Geburtsstätten massereicher Sterne.
Der Nebel beinhaltet einige der hellsten und ...
Auf der embedded world identifizieren Wissenschaftler der Fraunhofer ESK Lücken im Funkspektrum, um diese für zusätzliche Übertragungen zu nutzen.
Der in Halle 5, Stand 5-228, vorgestellte Prototyp zeigt das Funkspektrum in einem 3D-Spektrogramm, markiert die prognostizierten Lücken und prüft deren Eintreffen. Diese Methode, Cognitive Radio, verbessert die Übertragungsqualität in einem bereits vollen Funkspektrum ohne aufwändiges, statisches Koexistenzmanagement. Ziel ist eine höhere Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Funk für die Automatisierung.
...
Anzeige
Anzeige

Kaltwasserkorallen als Anpassungskünstler?
09.02.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz
Wandel der Hochschulbildung in Deutschland und Professionalisierung
09.02.2012 | Studien Analysen
Ocean warming causes elephant seals to dive deeper
09.02.2012 | Biowissenschaften Chemie
7. Mannheimer Arbeitsrechtstag am 14. März mit Experten aus Theorie und Praxis
09.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten
International Forum on Terahertz Spectroscopy and Imaging
09.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Teams aus neun Ländern treffen sich an der Leibniz Universität zum 6th Hanover PreMoot
09.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten