Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Molekül im Rückwärtsgang

18.08.2008
Wissenschaftler der Charité verfolgen Reparaturen in der Zelle

Forschern der Charité - Universitätsmedizin Berlin ist es erstmals gelungen, einen Vorgang, der sich auf winzigem Raum im Zellinneren abspielt, am Computer zu verfolgen. Die Gruppe unter Führung von Prof. Christian Spahn vom Institut für medizinische Physik und Biophysik am Campus Charité Mitte bannte die Arbeit des so genannten Elongationsfaktors LepA aufs Bild.

In einem gestern vorab online veröffentlichten Artikel der Zeitschrift Nature Structural & Molecular Biology* schildern die Wissenschaftler, wie ihnen mit Hilfe eines Elektronenmikroskops der Blick auf eine komplexe, zelluläre Maschine gelang.

LepA ist ein Reparaturwerkzeug der Zelle, das während der so genannten Translation zum Einsatz kommen kann. Bei diesem Vorgang "liest" die Zelle die Erbinformationen auf der DNA und produziert entsprechende Eiweiße. Dafür gibt es eine spezielle Maschinerie, das Ribosom. Es tastet das fadenförmige Trägermolekül der Erbinformation Schritt für Schritt ab und wählt die passende Aminosäure für den Aufbau eines Proteins aus. Bei diesem Prozess können Fehler auftreten. Vor zwei Jahren entdeckte der Berliner Forscher Prof. Knud Nierhaus vom Max-Planck-Institut für molekulare Genetik den Elongationsfaktor LepA, der dann in Aktion tritt. Er sorgt dafür, dass die Erbinformation an der fehlerhaften Stelle ins Ribosom zurücktransportiert und der Produktionsvorgang wiederholt wird.

Prof. Nierhaus war an der nun publizierten Arbeit ebenfalls beteiligt. Sie entstand im Rahmen des Berliner Ultra-Struktur-Netzwerks, das sich der Erforschung großer molekularer Einheiten widmet. Die Wissenschaftler froren einen ribosomalen Komplex mit LepA ein und fotografierten ihn anschließend aus vielen verschiedenen Winkeln unter einem hoch modernen Elektronenmikroskop. Aus den Bildern entstand im Computer ein dreidimensonales Modell von LepA am Ribosom. Damit konnten die Forscher erstmals genau nachvollziehen, auf welche Weise der Elongationsfaktor veranlasst, dass im Ribosom der Rückwärtsgang eingelegt wird.

"Wir betreiben hier noch reine Grundlagenforschung", erklärt Prof. Spahn. "Doch 70 Prozent der natürlich vorkommenden Antibiotika wirken, in dem sie die Proteinproduktion in der Zelle stoppen. "Deswegen kann das Verständnis der Funktion von LepA und des Reparaturvorgangs insgesamt künftig vielleicht dabei helfen, neue Antibiotika zu entwickeln."

* Connell S., Nierhaus K., Spahn C. et.al.: A new tRNA intermediate revealed on the ribosome during EF4-mediated back-translocation, in: Nature Structural & Molecular Biology, www.nature.com/nsmb/journal/vaop/ncurrent/full/nsmb.1469.html

Prof. Christian Spahn, Institut für Medizinische Physik und Biophysik, Charité -
Universitätsmedizin Berlin
Tel.: 030 - 450 524 131
christian.spahn@charite.de

Kerstin Endele | idw
Weitere Informationen:
http://www.charite.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein
02.12.2016 | Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald

nachricht Epstein-Barr-Virus: von harmlos bis folgenschwer
30.11.2016 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie