05.08.2008 · Das ringförmige Botenmolekül, das im Erbgut von Bakterien zu finden ist, kannte man bereits. Doch nun erst haben Forscher herausgefunden, wie dieses Überbleibsel aus einer frühen Zeit des Lebens die Regulation der Proteinherstellung beeinflusst.
Von Barbara Hobom
© Ronald Breaker
Ein Riboswitch (A) lagert sich an ein Zielmolekül (B) an, wodurch der Transkriptionsmechanismus inhibiert wird.
Im Erbgut von Bakterien haben amerikanische Forscher neue Spuren einer ursprünglich von Ribonukleinsäure-Molekülen getragenen Lebenswelt entdeckt. Schon länger kannte man ein kleines, ringförmiges RNS-Molekül, das zyklische Di-Guanosin-Monophosphat als ein Botenmolekül, das sich bei Bakterien an der Regulation von Genaktivitäten beteiligt. Es war jedoch rätselhaft geblieben, wie dieser Stoff die Bildung von Proteinen beeinflusst. Ronald Breaker und andere Forscher der Yale University haben nun das Geheimnis gelüftet. Wie sie in der Zeitschrift "Science" (Bd. 321, S. 411) berichten, lagert sich das zyklische Dinukleotid besonderen Abschnitten in Boten-RNS-Molekülen an, die nicht in Eiweiß übersetzt werden.
Die Funktion der als "Riboswitch" bezeichneten Bereiche war bislang unbekannt. Die amerikanischen Forscher haben nun herausgefunden, dass das ringförmige Guanosinphosphat durch seine Bindung an ein Riboswitch die Übersetzung der Boten-RNS in ein Protein reguliert. Über das Bindungspaar werden bei Bakterien wie dem Cholera-Erreger Vibrio cholerae lebenswichtige Funktionen gesteuert, etwa die Fähigkeit, sich an die Darmwand des Menschen zu heften und dadurch zu Krankheitserregern zu werden. Man kennt schon mehr als zwei Dutzend derartiger Kontrollstationen im Erbgut von Bakterien. Da die Riboswitches ohne direkte Beteiligung eines Proteins genregulatorisch wirken, sehen die Forscher in ihnen Überbleibsel aus einer frühen Zeit des Lebens, der sogenannten RNS-Welt, in der RNS-Moleküle vermutlich die einzigen Träger genetischer Information waren.
© Ronald Breaker
Der Guanin-Riboswitch in dreidimensionaler Darstellung
