Zellen steuern mit verschiedenen Methoden, wie viele Proteine sie in unterschiedlichen Situationen sinnvollerweise produzieren. Die Rolle der Boten-RNA wurde in diesem Zusammenhang lange unterschätzt. Jetzt zeigten Forscher, dass die mRNA überraschend vielseitig reagieren kann: Mit der Hilfe von "Riboswitches" – RNA-Abschnitte, die in nicht für Proteine kodierenden Bereichen liegen – kann die mRNA unterschiedliche Moleküle binden und in der Folge sogar einander entgegengesetzte Regulationsprozesse einleiten.

Einfache, von Riboswitches abhängige Rückkopplungsmechanismen im Stoffwechsel kennen Genetiker schon länger. Dazu gehört die Regulation der Produktion von Glucosamin-6-Phosphat durch das Enzym GlmS. Dieses von seiner Boten-RNA kodierte Protein katalysiert die Synthese-Reaktion; das entstandene Produkt bindet an den Riboswitch der GlmS-mRNA. Es inaktiviert sie und damit auch die Enzymproduktion und unterbindet dadurch die eigene Herstellung. Auf diese Weise hält die Zelle die Konzentration von Glucosamin-6-Phosphat, einem Material der bakteriellen Zellwand, konstant.

Peter Watson und Martha Fedor vom Scripps Research Institute in La Jolla, US-Bundesstaat Kalifornien, zeigen nun aber, dass derselbe Riboswitch nicht nur Glucosamin-6-Phosphat, sondern auch Glucosephosphat bindet. Im zweiten Fall bleibt die mRNA aber aktiv, das Enzym wird also weiter synthetisiert. Die Konkurrenz der beiden Zuckerphosphate um den Riboswitch passt die Regulation sinnvoll den Umweltbedingungen an: Überdurchschnittlich viel Glucosephosphat signalisiert, dass genug Energie vorhanden ist; nun kann gefahrlos viel Zellmaterial hergestellt werden, um zu wachsen und sich zu teilen – auch wenn bereits eine größere Menge des Baustoffs gespeichert ist. (gw)