Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Winzige RNAs bringen Gene zum Schweigen

08.01.2010
Freiburger Forscher entdecken neuen Mechanismus der Genregulation - Veröffentlichung in CELL

RNA-Moleküle sind die mobilen Boten der Gene. Sie tragen die Information zur Herstellung von Eiweißen von der DNA zu den Ribosomen. Neben diesen Boten-RNAs haben alle Lebewesen winzige RNA-Moleküle, sogenannte microRNAs, die die Boten-RNAs und damit die Proteinproduktion behindern können.

Biologen der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg um Privatdozent Wolfgang Frank und Professor Dr. Ralf Reski vom Lehrstuhl für Pflanzenbiotechnologie entdeckten nun, dass solche microRNAs auch direkt mit Genen in Kontakt treten und diese dadurch abschalten können. Ihre Erkenntnisse wurden in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift CELL veröffentlicht.

Mit Ausnahme einiger Viren wird in allen Lebewesen die Erbinformation, die Summe all ihrer Gene, in Form von DNA gespeichert. Aktive Gene werden in Boten-RNAs, die sogenannten mRNAs, umgeschrieben, die als Blaupausen für die Produktion von Proteinen an den Ribosomen dienen. Inaktive Gene werden nicht in mRNAs umgeschrieben. Die feine Balance zwischen an- und abgeschalteten Genen ist in verschiedenen Organen unterschiedlich und verändert sich im Laufe der Entwicklung und unter Umwelteinflüssen. Wird diese Balance gestört, kommt es zu Missbildungen und Krankheiten wie zum Beispiel Krebs. 2006 bekamen die amerikanischen Biologen Mello & Fire einen Nobelpreis für ihre Entdeckung, dass im Fadenwurm C. elegans winzig kleine RNA-Moleküle sich an mRNAs anlagern können und so verhindern, dass diese in Proteine übersetzt werden.

Nun beschreiben die Freiburger Biologen zusammen mit Forschern des Max-Planck-Instituts für Entwicklungsbiologie in Tübingen in der aktuellen Ausgabe von CELL, dass microRNAs nicht nur indirekt über die Behinderung von mRNAs, sondern auch direkt Gene abschalten können. Dabei werden diese Gene chemisch durch das Hinzufügen von Methylgruppen stillgelegt. Solche Veränderungen werden in der Fachsprache der Biologen als Epigenetik bezeichnet.

Diesen neuen Mechanismus der Genregulation haben die Forscher bei dem Kleinen Blasenmützenmoos Physcomitrella patens, dem bevorzugten Forschungsobjekt am Freiburger Lehrstuhl für Pflanzenbiotechnologie, gefunden. Der Originaltitel der Veröffentlichung lautet: "Transcriptional control of gene expression by microRNAs" (CELL 140, 8. Januar 2010, S. 111). Die Editoren von CELL heben die Bedeutung dieser Entdeckung dadurch hervor, dass sie eine Zeichnung (siehe beiliegendes Bild), die das zentrale Ergebnis der Arbeit veranschaulicht, als Titelbild ausgewählt haben.

Neben PD Dr. Wolfgang Frank und Prof. Dr. Ralf Reski sind Dr. Basel Khraiwesh, M. Asif Arif, Dr. Gotelinde I. Seumel aus Freiburg sowie Stephan Ossowski und Prof. Dr. Detlef Weigel vom MPI Tübingen an dieser Studie beteiligt. Die Idee für das Titelbild hatten Christoph Bächtle und Dr. Ralf Kindervater von der BioPro Baden-Württemberg, künstlerisch umgesetzt haben die Idee Hannes Rall und Michael Meier.

Als die Freiburger Biologen so genannte Knockout-Moose erstellten, waren sie von dem Effekt überrascht, weil er allen bisherigen Erwartungen widersprach. Nun vermuten sie, dass der von ihnen aufgedeckte Mechanismus zur Genregulation nicht nur beim Moos vorkommt, sondern in vielen anderen Lebewesen, einschließlich uns Menschen.

Gefördert wurden die Arbeiten der Freiburger Biologen von der Landesstiftung Baden-Württemberg, dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über die Freiburger Initiative für Systembiologie (FRISYS) sowie der Exzellenzinitiative von Bund und Ländern über das Zentrum für Biologische Signalstudien (bioss). Einer der Erstautoren der Veröffentlichung, M. Asif Arif, war Stipendiat des Deutschen Akademischen Auslandsdienstes (DAAD). Das Titelbild zur wissenschaftlichen Studie wurde gefördert durch die BioPro Baden-Württemberg GmbH.

Kontakt:
PD Dr. Wolfgang Frank
Prof. Dr. Ralf Reski
Fakultät für Biologie
Lehrstuhl Pflanzenbiotechnologie
Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-6968
Fax: 0761/203-6967
E-Mail: pbt@biologie.uni-freiburg.de

Rudolf-Werner Dreier | idw
Weitere Informationen:
http://www.plant-biotech.net
http://www.uni-freiburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Aus-Schalter für Nebenwirkungen
22.06.2018 | Max-Planck-Institut für Biochemie

nachricht Ein Fall von „Kiss and Tell“: Chromosomales Kissing wird fassbarer
22.06.2018 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

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: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics