Urzeitorganismen übertragen DNA-Codes anders
Dortmund (idw) - Einige urzeitliche Einzeller verfügen über außergewöhnliche
Strategien, um ihren Zellaufbau und ihren Stoffwechsel zu steuern. Sie nutzen dazu die Transfer-RNA (tRNA) anders
als höher entwickelte Lebewesen. Das haben Forscher der Yale-University und der Technischen Universität
Braunschweig jetzt herausgefunden (SCIENCE vom 25. März 2005: "RNA-Dependent Cysteine Biosynthesis in
Archaea"). Die Erkenntnisse widerlegen die These, dass Proteine in allen Organismen immer aus bereits fertigen,
an tRNA gebundenen Aminosäuren entsprechend der genetischen Information der DNA aufgebaut werden.
Die tRNA hat in allen Organismen die Aufgabe, eine Abschrift der Erbinformationen der Gene "auszulesen"
und nach deren Anweisung die späteren Funktionsträger, die Proteine, der Zelle zusammenzusetzen. Sie
ist dafür zuständig, die spezifischen Bausteine dieser Proteine, die Aminosäuren, zu binden und
korrekt anzuordnen. So kann der Körper jene Proteine bilden, die zum Bau und zum Funktionieren von Zellen
notwendig sind.
Mikrobiologen von der Yale University und aus Braunschweig hatten beobachtet, dass einigen Archaea, wie Methanocaldococcus
jannaschii, ein für die Proteinbiosynthese entscheidendes Enzym fehlt. Eigentlich könnten diese Einzeller
eine unverzichtbare Aminosäure nicht an ihrer zugehörigen tRNA befestigen. Mit Hilfe der Bioinformatik
kamen die Wissenschaftler dem biologischen Trick dieser Organismen auf die Spur.
Diese binden nämlich ein der Aminosäure ähnliches Molekül mittels eines neuartigen Enzyms an
die tRNA und wandeln diesen Baustein auf der tRNA in die richtige Aminosäure um. Der gleiche Schritt wird
auch zur Biosynthese der Aminosäure für andere zelluläre Funktionen im Stoffwechsel genutzt. Mit
dieser Abkürzung schlagen die Organismen zwei Fliegen mit einer Klappe. Man glaubt, aus den Befunden Erkenntnisse
zur ursprünglichen Entwicklung der zellulären Maschinerie zur Bildung von Proteinen ableiten zu können.
Die tRNA arbeitet also in Metanocaldococcus jannaschii noch wie ein "Häuslebauer" aus der Vorzeit.
Vielseitig begabt, setzt er sein Haus nicht aus fertigen Bausteinen nach Anleitung zusammen, sondern stellt sie
zuvor aus verschiedenen Materialien erst her und kann die Nebenprodukte später auch noch zum Heizen verwenden. |