Neues Werkzeugset revolutioniert die Erforschung von IRES in der Genregulation
Lotta Wagner
Neues Werkzeugset revolutioniert die Erforschung von IRES in der Genregulation
Ein Forschungsteam des Universitätsklinikums Bonn (UKB), der Universität Bonn und der Stanford University hat ein neues Werkzeugset zur Erforschung interner ribosomaler Eintrittsstellen (IRES) entwickelt. Diese Strukturen spielen eine zentrale Rolle bei der Steuerung der Übersetzung genetischer Informationen in Proteine. Bisher fehlte in der Forschung eine standardisierte Methode, um IRES zuverlässig zu identifizieren und ihre Aktivität zu messen.
IRES ermöglichen es der Zelle, die Proteinsynthese ohne die übliche 5'-Cap-Struktur der mRNA zu starten – ein Mechanismus, den Viren häufig nutzen, um infizierte Zellen zu kapern. Da Ribosomen als uralte molekulare Maschinen die Proteinproduktion aktiv regulieren, ist die IRES-Forschung von entscheidender Bedeutung für das Verständnis der Genexpression.
Das neu entwickelte Werkzeugset führt einen einheitlichen Ansatz zur Charakterisierung dieser Elemente ein. Es umfasst Techniken wie zirkuläre RNA-Reporter und quantitative Färbemethoden zur Darstellung von mRNA in Gewebeproben von Mausembryonen. Mit diesen Methoden sollen besonders aktive IRES-Sequenzen identifiziert werden, was Fortschritte in der synthetischen Biologie und bei mRNA-basierten Therapien ermöglichen könnte.
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Die Studie wurde von der Arbeitsgruppe „Immunbiochemie“ am UKB geleitet, die sich mit der direkten Wechselwirkung zwischen Ribosomen und mRNA während der Translation befasst. Die Finanzierung erfolgte durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) sowie die Universität Bonn im Rahmen verschiedener Förderprogramme. Die beteiligten Einrichtungen – gemeinsam mit der Stanford University – halten zudem ein Patent auf nicht-virale IRES-Sequenzen, die die Translationseffizienz zirkulärer RNA steigern.
Das Werkzeugset setzt einen neuen Maßstab für die IRES-Charakterisierung und schließt eine lang bestehende Lücke in der Forschung. Die entwickelten Methoden könnten die Entdeckung neuer Mechanismen der Genregulation beschleunigen und Impulse für die synthetische Biologie sowie therapeutische Anwendungen geben. Die patentierten Sequenzen könnten zudem die Entwicklung zukünftiger mRNA-Therapien optimieren.
