Transkription, Translation und Degradation mit Proteinproduktion verknüpft
Es ist verhältnismäßig viel über die Gentranskription an den Stellen, an denen der DNA-Code zu RNA kopiert wird, bekannt. Nach wie vor ein großes Rätsel sind die Modulation und Regulation der Translation – von der Botschafter-RNA (mRNA) bis zum Protein. Das EU-finanzierte ERNBPTC-Projekt (Expression regulatory networks: beyond promoters and transcription control) verwendete Bakterien, Hefe und menschliche Zellen, um die Wechselbeziehungen zwischen Transkription, Transkriptionsdegradation und Translation zu untersuchen. Die Forscher setzten experimentelle Genomik, Bioinformatik und Modellbildung ein, um mehrere neue Regulierungselemente zu entdecken. Die Forscher entdeckten ein Leistungskonstruktionsprinzip, das es ihnen ermöglicht, die mRNA zu entschlüsseln und ein Protein zu produzieren. Das System umfasst das Kodieren von Proteinen mit Codonen, die mit der geringen Menge an Transfer-RNAs (tRNAs) übereinstimmen. Bei Säugetieren umfasst ein weiterer Regelmechanismus zwei unterschiedliche Gruppen aus tRNA und Codonen, abhängig davon, ob die Zellen sich schnell teilen, sich stark vermehrten oder sich differenzieren. Krebs wird dem Programm zur schnellen Vermehrung zugeschrieben. Andere bedeutsame Mechanismen, die entdeckt wurden, betreffen die Regelung des Transkriptom bei der Reaktion auf Stress und eine neue Sequenzsprache, die sich auf die Genexpression auswirkt. Es gibt auch einen Vorgang, bei dem die Position des Ribosoms das Muster der Furchung beeinflussen kann, um verarbeitete RNA-Moleküle aus größeren RNA-Transkripten zu produzieren. Die Anwendungsbereiche der ERNBPTC-Forschung sind vielfältig. Die Regelung der Genomexpression ist besonders wichtig bei Stressphasen und Veränderungen in der Umwelt. Auf einer größeren Zeitskala könnte die Forschung Wissenschaftler die Erkenntnis darüber verschaffen, wann diese verschiedenen, miteinander verbundenen Mechanismen sich entwickelt haben.
Schlüsselbegriffe
Transkription, Translation, Degradation, Proteinproduktion, mRNA, tRNA, Stress, Veränderung in der Umwelt
