Anzeige
Recycling is important not only on a global scale, but also at the cellular level, since key molecules tend to be available in limited numbers. This means a cell needs to have efficient recycling mechanisms.
Researchers at the European Molecular Biology Laboratory (EMBL) and Heidelberg University, Germany, have now uncovered the first step in the recycling of a crucial molecular tag which ensures the instructions encoded in our genes are correctly carried out. The study, published this week in the journal Cell, sheds new light on a proof-reading process that helps protect us from genetic diseases.
The translation of information from gene to protein in our cells is very important, but also error-prone. As errors can lead to diseases, several control mechanisms check for mistakes along the way. One such mechanism, called nonsense-mediated decay (NMD), is based on a molecular tag that is attached to messenger RNAs, an intermediate step in the translation from DNA to protein. The tag, called exon-junction complex (EJC), tells the NMD machinery if an RNA is faulty, potentially dangerous and should be degraded. Overall, a cell would need to mark around 400,000 sites with EJCs, but it only has 10,000 copies of one of the marker's components. This means EJCs must be broken down as soon as possible, so that their components can be re-used.
Researchers in the groups of Matthias Hentze, associate director of EMBL, and Andreas Kulozik at the University Clinic Heidelberg discovered that a protein called PYM is responsible for the disassembly and recycling of EJCs.
“Our results were very surprising,” says Niels Gehring, who carried out the research. “Everybody had assumed that ribosomes, the large structures that carry out protein assembly, simply iron out the EJCs as they pass. Now we see that this is not quite right, because without PYM EJC disassembly is impaired.”
Although PYM can be found on its own in the cell, it tends to associate with ribosomes. This explains why - and how - EJCs are removed when the ribosome goes by, and could also ensure that they are not removed too early. If that happened, NMD would be compromised, as the proofreading machinery would have no markers to guide it. This in turn could have wider consequences, as NMD influences how diseases such as thalassaemia, Duchenne's muscular dystrophy and cystic fibrosis manifest themselves.
“The new insights fill an important gap in the basic understanding of a vital cellular process,” says Hentze. “But they also have medical implications. Ultimately we would like to find ways to modulate NMD pharmacologically to influence the development and course of genetic diseases.”
The research was conducted in the joint Molecular Medicine Partnership Unit (MMPU), a collaboration between EMBL and Heidelberg University. “The MMPU bridges the gap between basic and clinical research. The constant cross-fertilisation between biologists and medical scientists guides our studies and often leads to discoveries that are applicable to medicine,” says Kulozik, medical director and professor of pediatrics at Heidelberg University.
Anna-Lynn Wegener | Quelle: EMBL
Weitere Informationen:
www.embl.org/aboutus/news/press/2009/01may09/index.html
Weitere Berichte zu: cystic fibrosis > efficient recycling mechanisms > EJC > EMBL > error-prone > genetic disease > genetic disorders > key molecules > MMPU > Molecular Biology > Molecular Target > muscular dystrophy > NMD > protein recycling mechanism > PYM > Recycler > ribosomes > RNA > thalassaemia
Newly discovered breast milk antibodies help neutralize HIV
23.05.2012 | Duke University Medical Center
Scientists unravel role of fusion gene in prostate cancer
23.05.2012 | New York- Presbyterian Hospital/Weill Cornell Medical Center/Weill Cornell Medical College
Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.
Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.
Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...
Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen
Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...
Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.
Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.
Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...
Ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) an der Philipps-Universität geht der einzigartigen Fähigkeit von Mikroorganismen auf den Grund, sich ständig an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den SFB 987 mit dem Titel "Mikrobielle Diversität in der umweltabhängigen Signalantwort" in den kommenden vier Jahren mit voraussichtlich mehr als sieben Millionen Euro.
„Die erfolgreiche Beantragung des neuen Sonderforschungsbereichs belegt einmal mehr die exzellenten wissenschaftlichen Leistungen im Bereich der Mikrobiologie am Standort Marburg“, erklärt Professor Dr. Frank Bremmer, der Marburger Uni-Vizepräsident für Forschung. „Die Einrichtung des SFB wird Marburgs Stellung als zentraler Ort der mikrobiologischen Forschung festigen und deren internationale Sichtbarkeit weiter erhöhen.“ ...
Erosion in tropischen Küstenregionen führt zum schnellen Tod der Korallen
Die Farbigkeit, Vielfalt und Exotik der tropischen Korallenriffe fasziniert viele Menschen weltweit. Und doch sind es die Folgen unserer Zivilisation, die dieses fragile Ökosystem bedrohen durch Klimaerwärmung, Sauerstoffmangel und Ozeanversauerung. Fortschreitende Industrialisierung, Waldrodungen und intensive Landwirtschaft in küstennahen Gebieten führen zu Erosion und verändern die Lebensbedingungen im Meer dramatisch.
Jetzt ...
Anzeige
Anzeige

23.05.2012 | Energie und Elektrotechnik
Nano-Müll lässt sich nicht verbrennen
23.05.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz
Nea Kameni volcano movement captured by Envisat
23.05.2012 | Geowissenschaften
Jeder Mensch ist anders - Nutzen der individualisierten Medizin
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
14th Leibniz Conference of advanced science „Sensorsysteme 2012“
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Exklusive Kontakte beim Investforum
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten