Neues Werkzeugset revolutioniert die Erforschung von IRES in der Genregulation
Sophia Weber
Neues Werkzeugset revolutioniert die Erforschung von IRES in der Genregulation
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 setzt einen neuen Goldstandard für die Untersuchung und Charakterisierung dieser entscheidenden Elemente in der Genexpressionsregulation.
IRES spielen eine zentrale Rolle bei der Initiierung der Translation – selbst dann, wenn die übliche 5'-Cap-Struktur der mRNA blockiert ist, wie es etwa bei viralen Infektionen der Fall ist. Bisher fehlte der Forschung jedoch ein einheitlicher Ansatz, um diese Stellen zuverlässig zu analysieren, obwohl sie maßgeblich steuern, wie Gene abgelesen werden.
Das Team um Prof. Kathrin Leppek von der Arbeitsgruppe „Immunbiochemie“ am Institut für Klinische Chemie und Klinische Pharmakologie des UKB konzentrierte sich darauf, wie Ribosomen direkt mit mRNA-Molekülen interagieren. Ihr Werkzeugset führt innovative Methoden ein, darunter zirkuläre RNA-Reporter und die quantitative Färbung einzelner mRNA-Moleküle in Gewebeproben von Mausembryonen, um IRES-abhängige Aktivität nachzuweisen.
Besonders starke IRES-Elemente sind für die synthetische Biologie und die Entwicklung neuer mRNA-basierter Therapien von großem Wert. Die Arbeit des Teams hat bereits zu einem Patent für nicht-virale IRES-Sequenzen geführt, die die Translation zirkulärer RNA verbessern und so die Produktion therapeutischer und immunogener Proteine optimieren.
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Gefördert wurde das Projekt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der Universität Bonn, unterstützt durch den „TRA: Life and Health Research Prize 2024“ sowie das Programm „Stärkung des Chancengleichheitsprozesses (STEP)“.
Das neue Werkzeugset bietet ein zuverlässiges Rahmenwerk für die Erforschung von IRES in kultivierten Zellen und Embryonalgewebe. Die entwickelten Methoden könnten die Forschung zu Genregulation, synthetischer Biologie und mRNA-Therapeutika beschleunigen. Die patentierten Sequenzen eröffnen zudem neue Möglichkeiten für eine effizientere Proteinproduktion in medizinischen Anwendungen.
