Getunte Kopiermaschinen der Zelle

Wie ein Protein die RNA-Polymerase III leistungsfähiger macht

Sie sind die Kopiermaschinen der Zelle: RNA-Polymerasen lesen die Erbinformationen der Gene ab und übersetzen sie in Ribonukleinsäuren (RNA); diesen Vorgang nennt man Transkription. Eine Klasse von RNA, die sogenannte mRNA, enthält Informationen, die anschließend in Proteine übersetzt werden.

Dieser Proteinbiosynthese genannte Prozess ist lebenswichtig für alle Lebewesen. Höhere Zellen besitzen drei verschiedene RNA-Polymerasen, wobei jede Polymerase eine ganz bestimmte Gruppe von Genen abliest und eine spezifische Klasse von RNAs herstellt. Zwar kennt man die grundsätzlichen Funktionsmechanismen der RNA-Polymerasen, jedoch ist in vielen Fällen nicht bekannt, ob und welche Proteine zusätzlich für ihre effiziente Funktionsweise benötigt werden. Ein Forscherteam um Prof. Dr. Katja Sträßer hat einen neuen Faktor identifiziert, der für die Arbeit der RNA-Polymerase III wichtig ist. Die Ergebnisse veröffentlichten sie nun in der Fachzeitschrift „Genes & Development“.

Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Katja Sträßer untersucht im Modellorganismus Bäckerhefe die Funktionsweise von Proteinen, die an die mRNA binden. Hierbei bemerkte das Forscherteam, dass Nab2 – eines der mRNA-bindenden Proteine –, an Gene bindet, die von der RNA-Polymerase III abgelesen werden. Dies war überraschend, da mRNA von einer anderen RNA-Polymerase hergestellt wird, nämlich von der RNA-Polymerase II.

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Prof. Sträßer konnte mit ihrem Team nachweisen, dass Nab2 in der Tat eine Rolle in der Transkription der RNA-Polymerase III spielt: Es erhöht die Bindung der RNA-Polymerase III und eines der bereits bekannten Helferproteinkomplexes an die zu transkribierende DNA. Die RNA-Polymerase III synthetisiert kleine RNAs – darunter sind die transfer-RNAs, die bei der Übersetzung der in der mRNA enthaltenen Information in Proteine die richtigen Aminosäuren-Bausteine auswählen. Die Erkenntnisse dieser Studie tragen zu einem besseren Verständnis der Funktionsweise der RNA-Polymerase III bei. Sie zeigen zudem, dass das Protein Nab2 eine zweite Rolle in der Genexpression spielt.

Während der nun publizierten Forschungsarbeiten wechselte die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Sträßer vom Genzentrum der Ludwig-Maximilians-Universität München an das Institut für Biochemie der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU). Gefördert wurden das Projekt unter anderem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und einem ERC Starting Grant der europäischen Kommission.

Publikation:
L. Maximilian Reuter, Dominik M. Meinel and Katja Sträßer: The poly(A)-binding protein Nab2 functions in RNA polymerase III transcription. Genes & Development 29:1565-1575. Online veröffentlicht am 29. Juli 2015. DOI: 10.1101/gad.266205.115.

Kontakt:
Prof. Dr. Katja Sträßer
Institut für Biochemie
Heinrich-Buff-Ring 58, 35392 Gießen
E-Mail: katja.straesser@uni-giessen.de

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