Neues Werkzeugset revolutioniert die Erforschung zellulärer IRES in der Genforschung
Niklas Schmitz
Neues Werkzeugset revolutioniert die Erforschung zellulärer IRES in der Genforschung
Forscher des Universitätsklinikums Bonn (UKB), der Universität Bonn und der Stanford University haben ein neues Werkzeugset zur Erforschung interner ribosomaler Eintrittsstellen (IRES) entwickelt. Dieser Durchbruch soll das lange vernachlässigte Feld der „zellulären IRES“ wiederbeleben, indem er eine zuverlässige und standardisierte Methode zur Charakterisierung dieser entscheidenden genetischen Elemente bereitstellt.
IRES sind genetische Sequenzen, die die Translation – also den Prozess der Proteinproduktion – ermöglichen, ohne auf die 5'-Cap-Struktur der mRNA angewiesen zu sein, die bei viralen Infektionen oft blockiert wird. Sie spielen eine zentrale Rolle bei der Regulation der Genexpression, doch die Forschung in diesem Bereich stockte bisher aufgrund uneinheitlicher Charakterisierungsmethoden.
Das neu entwickelte Werkzeugset führt innovative Ansätze ein, darunter zirkuläre RNA-Reporter und die quantitative Färbung einzelner mRNA-Moleküle in Gewebeproben von Mausembryonen. Diese Methoden ermöglichen eine präzisere Identifizierung und Untersuchung starker IRES-Elemente, die für die synthetische Biologie und aufstrebende mRNA-Therapien von großem Wert sind.
Die Studie wurde von der Arbeitsgruppe „Immunbiochemie“ unter der Leitung von Prof. Kathrin Leppek durchgeführt, die sich mit der Frage beschäftigt, wie Ribosomen – uralte molekulare Maschinen – direkt mit mRNAs interagieren, um die Translation zu steuern. Die Finanzierung erfolgte durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) sowie die Universität Bonn im Rahmen mehrerer Förderprogramme.
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Das UKB, die Universität Bonn und die Stanford University haben zudem ein Patent auf die Entwicklung nicht-viraler IRES-Sequenzen angemeldet, die die Translation in zirkulären RNAs verbessern.
Das Werkzeugset setzt einen neuen Maßstab für die IRES-Charakterisierung und schließt eine lang bestehende Lücke in der Forschung. Die entwickelten Methoden könnten den Fortschritt in der synthetischen Biologie und bei der Entwicklung fortschrittlicher mRNA-basierter Therapien beschleunigen. Die patentierten Sequenzen unterstreichen zudem das Potenzial für praktische Anwendungen in der Genregulation.
