home>mypoint>archiv>2005022301.xml Artikel teilen:

Neue Methode zur RNA-Strukturanalyse

Forscher des Instituts für Organische Chemie der Leopold-Franzens Universität haben gemeinsam mit deutschen und amerikanischen Kollegen eine neue Methode entwickelt, mit der die dreidimensionale Struktur von Ribonukleinsäure (RNA) sichtbar gemacht werden kann. Eine entsprechende Arbeit erscheint in der kommenden Ausgabe der Zeitschrift „Nature - Structural and Molecular Biology“.

Die Ribonukleinsäure (RNA) ist das Bindeglied zwischen dem Genom und den Proteinen, sie übernimmt die Überträgerrolle der genetischen Information zu den Orten der Eiweißsynthese in den Zellen, den Ribosomen. Diese Funktion wurde bereits 1953 von Francis Crick aufgedeckt. In den letzten Jahren wurde die enorme funktionelle Bedeutung von sehr kleinen RNA-Molekülen erkannt. Die als Ribozyme bezeichneten Moleküle etwa wirken als Enzyme und beschleunigen chemische Reaktionen in der Zelle.

Aufklärung der Struktur

Für diese Funktion ist die Struktur der Moleküle von entscheidender Bedeutung, gibt sie doch die Möglichkeit von Verbindungsstellen mit anderen Molekülen vor. Wissenschaftler investieren daher viel Zeit und Energie in die Aufklärung eben dieser Strukturen. Bisher haben sich diese Bemühungen auf natürliche Ribozyme konzentriert, die den Phosphodiester-Transfer katalysieren. Dem internationalen Forscherteam mit Innsbrucker Beteiligung ist es nun gelungen die komplexe dreidimensionale Struktur eines künstlich hergestellten RNA-Moleküls sichtbar zu machen, das bestimmte Kohlenwasserstoff-Moleküle für die so genannte Diels-Alger Reaktion zusammenführen kann. Sie lagerten dazu Selen in das Molekül ein und machten die Struktur mit Hilfe der so genannten Röntgenkristall-Strukturanalyse erkennbar. Über das Beugungsmuster der Röntgenstrahlen nach dem Durchgang durch kristallisierte RNA-Moleküle können so Rückschlüsse auf das dreidimensionale Aussehen gezogen werden. Einen wesentlichen Beitrag leistet dabei das künstliche Einfügen schwerer Atome in die RNA, das die Struktur leichter erkennbar macht.

RNA sind sehr flexibel

"Die RNA ist viel, viel flexibler als man ehemals annahm und kann eine Vielfalt von Gestalten annehmen", erklärt Prof. Micura. Der Chemiker konnte unter anderem zeigen, dass Modifikationen der Basenbestandteile einen direkten Einfluss auf die Art der Faltung der RNA haben. Er bewies auch, dass bereits sehr kurze RNAs, gleichzeitig in verschiedenen, aber wohldefinierten Formen vorliegen können. Die Entwicklung von RNA-Molekülen mit künstlichen Modifikationen, die als „chemische Schalter“ dienen und mit deren Hilfe das Aussehen der RNA steuerbar gemacht werden soll, ist auch in Hinblick auf die Entwicklung von Nukleinsäure-Therapeutika von Bedeutung.