Neues Werkzeugset revolutioniert die Erforschung von IRES-Elementen in der mRNA-Forschung
Lea Hartmann
Neues Werkzeugset revolutioniert die Erforschung von IRES-Elementen in der mRNA-Forschung
Ein Forschungsteam des Universitätsklinikums Bonn, der Universität Bonn und der Stanford University hat ein neues Werkzeugset für die Erforschung interner ribosomaler Eintrittsstellen (IRES, von engl. internal ribosomal entry sites) entwickelt. Diese Elemente ermöglichen den Start der Proteinsynthese, ohne auf die 5'-Cap-Struktur der mRNA angewiesen zu sein. Bisher fehlte in der Forschung eine zuverlässige und einheitliche Methode, um solche Strukturen in Zellen systematisch zu charakterisieren.
Die Arbeitsgruppe „Immunbiochemie“ am Universitätsklinikum Bonn widmet sich der Frage, wie Ribosomen mit mRNA interagieren, um die Proteinproduktion zu steuern. In ihrer jüngsten Studie stellen die Wissenschaftler:innen einen standardisierten Ansatz vor, der zirkuläre RNA-Reporter mit quantitativer Färbung von mRNA in Gewebeproben von Mausembryonen kombiniert. Das neue Werkzeugset soll besonders leistungsfähige IRES-Elemente identifizieren – ein Fortschritt, der die synthetische Biologie voranbringen und mRNA-basierte Therapien verbessern könnte.
IRES spielen eine zentrale Rolle bei der Regulation der Genexpression, da sie die Translation unabhängig vom üblichen cap-abhängigen Mechanismus starten können. Dabei wird dem Ribosom selbst zunehmend eine aktive Steuerfunktion zugeschrieben. Die neu entwickelten Methoden bieten nun einen einheitlichen Rahmen für präzisere und reproduzierbare Studien.
Das Projekt wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der Universität Bonn gefördert. Zudem halten die drei beteiligten Einrichtungen ein gemeinsames Patent auf nicht-virale IRES-Sequenzen, die speziell darauf ausgelegt sind, die Translation in zirkulären RNAs zu verstärken.
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Das Werkzeugset setzt neue Maßstäbe in der IRES-Forschung und ermöglicht tiefere Einblicke in die Mechanismen der Translationskontrolle. Die Anwendungen könnten zu besser konzipierten mRNA-Therapien und Werkzeugen für die synthetische Biologie führen. Die patentierten Sequenzen unterstützen zudem potenzielle Fortschritte in nicht-viralen Genexpressionssystemen.
