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Molekularbiologie: Die Macht der Riboschalter

Kontrollelemente der Boten-Ribonukleinsäure verleihen dem Molekül die Macht, sein eigenes Gen ein- oder auszuschalten. Dies macht sie auch für die Medizin interessant.
Slim Films
Im Herbst des Jahres 2000 weckte ein rätselhafter Umstand bei Bakterien unser Interesse, der mit ihrer Vitaminherstellung zu tun hatte. Eigentlich beschäftigten wir uns gerade mit der Entwicklung künstlicher Bioschalter und zwar auf der Basis einer Molekülart, die in der Frühzeit des Lebens wohl das Sagen hatte. Doch dies gab unserer Suche nach des Rätsels Lösung die richtige Stoßrichtung. Was unsere Arbeitsgruppe an der Yale-Universität in New Haven (Connecticut) entdeckte, war weit bedeutsamer als erwartet.

Wir stießen auf einen neuartigen Weg der zellulären Selbstregulation, der auf einem der evolutionär ältesten biologischen Moleküle beruhte, nämlich der Ribonukleinsäure, der RNA. In ihrer bekanntesten Funktion, als so genannte Boten- RNA, galt sie lange als bloße Ordonanz der Erbsubstanz DNA. Sie kann aber auch, wie wir nun wissen, selbst erhebliche Autorität über ihre DNA erlangen – dank der von uns entdeckten Sorte RNA-Elemente, die wir Riboschalter (englisch riboswitches) tauften.

Als mögliches molekulares Relikt aus einer ganz frühen Phase des Lebens ist schon die bloße Existenz dieser Schalter faszinierend. Noch interessanter ist ihre Funktionsweise, nicht zuletzt für Bioingenieure, wenn auch manches daran noch zu klären bleibt. Schon jetzt ist aber klar, dass Riboschalter auch mögliche Angriffspunkte zur Entwicklung neuer Medikamente bieten. Zahlreiche bakterielle Krankheitserreger beispielsweise regulieren über Riboschalter bestimmte grundlegende Aspekte ihres Stoffwechsels. Wirkstoffe, die den Hebel in die falsche Richtung kippen lassen, könnten neue Antibiotika abgeben – das ist besonders wichtig, weil...

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