Warum mRNA-Blueprints, die schwieriger zu entschlüsseln sind, eine kürzere Lebensdauer haben

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mRNAs programmieren die Synthese von Proteinen in Zellen, und ihre funktionelle Lebensdauer wird dynamisch reguliert.

Forscher der LMU haben nun gezeigt, warum Blaupausen, die schwieriger zu entziffern sind, eine kürzere Lebensdauer haben als andere.Die Kontrolle der Genexpression ist ein grundlegender Bestandteil lebender Systeme.

Der Begriff bezieht sich auf eine Reihe von Mechanismen, die bestimmen, wie die im DNA-Genom jeder Zelle kodierte Erbinformation selektiv in Boten-RNAs (mRNAs) transkribiert und dann von Ribosomen in Proteine übersetzt wird.

Da die Menge der in einer Zelle synthetisierten Proteine ihre Struktur und biochemischen Kapazitäten definiert, muss jeder Schritt im Prozess streng reguliert werden.

Eines der Module dieses Regulierungssystems ist der rechtzeitigen Zerstörung von mRNAs als Reaktion auf sich ändernde Bedingungen gewidmet.

Ein internationales Team unter der Leitung von Professor Roland Beckmann am Genzentrum der LMU hat nun in Zusammenarbeit mit Jeff Coller (Case Western Reserve University, Cleveland, USA) und Toshifumi Inada (Tohoku University, Sendai, Japan) die detaillierte Struktur eines Proteinkomplexes, der am mRNA-Abbau beteiligt ist, herausgearbeitet und seine Wirkungsweise seziert.

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Die Ergebnisse der neuen Studie, die in der Zeitschrift Science erscheint, erklären, wie und warum die Lebensdauer eines mRNA-Moleküls mit der Syntheserate des von ihm kodierten Proteins verknüpft ist.”Statistische Daten hatten bereits gezeigt, dass die Lebensdauer einer mRNA mit der Geschwindigkeit des Ribosoms während der Synthese ihres Proteinprodukts korreliert”, sagt Robert Buschauer, Doktorand in Beckmanns Gruppe und Hauptautor der neuen Arbeit.

Aber die molekulare Grundlage für diese Beziehung war völlig unbekannt”.Die Effizienz der Proteinsynthese hängt weitgehend davon ab, wie gut das Ribosom die in den Nukleotidsequenzen der mRNAs kodierten Anweisungen lesen kann.

Diese Programme sind in der Sprache des genetischen Codes geschrieben.

Triplettsequenzen von Nukleotiden (‘Codons’) geben die Reihenfolge an, in der die verschiedenen Amino-….

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