MicroRNA: Proteinsynthese unter Kontrolle

6. Mai 2015
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Die genaue Menge an Proteinen, die eine Zelle produziert, wird durch MicroRNA-Moleküle kontrolliert und reguliert. Die Regulationsmechanismen der Proteinsynthese sind unter anderem für das Verständnis von Onkogenen und Tumorsuppressoren von Bedeutung.

MicroRNAs begrenzen zum einen die Translation und zum anderen sorgen sie für den beschleunigten Abbau von Messenger-RNAs. Auf diese Weise verringern sie insgesamt die Menge des von der Zelle hergestellten Proteins. Viele Proteine, deren fehlerhafte Regulation Krankheiten auslöst, werden von unterschiedlichen microRNAs gesteuert. Bislang ging man davon aus, dass diese Moleküle die Produktion eines Proteins auf bestimmte Zelltypen oder Organe begrenzen.

MicroRNAs kontrollieren Produktion

Wissenschaftler haben nun zeigen können, dass MicroRNAs die Genauigkeit der hergestellten Proteinmenge kontrollieren. Zunächst haben die Forscher mithilfe eines mathematischen Modells die Prozesse der Proteinproduktion simuliert. Sie haben am Computer nachvollziehen können, dass MicroRNAs die Präzision der Proteinproduktion verbessern. Die Ergebnisse dieser Simulationen konnten sie mit Messungen der Proteinproduktion in einzelnen Zellen experimentell bestätigen.

„Wir haben Hinweise, dass die passgenaue Regulation der Menge, in der ein Protein hergestellt wird, insbesondere für das Verständnis von Onkogenen und Tumorsuppressoren interessant ist“, sagt Prof. Dr. Nils Blüthgen. Er fügt hinzu: „Wenn beispielsweise zu viel von einem Onkogen vorhanden ist, kann dieses Tumore initiieren. Mit der Studie haben wir die Grundlage gelegt, um nun spezifisch weiter erforschen zu können, wie wir die komplexe Regulation einzelner Proteine durch sehr viele MicroRNAs verstehen und vielleicht auch nutzen können.“

Originalpublikation:

MicroRNA control of protein expression noise
Nils Blüthgen et al.; Science, doi: 10.1126/science.aaa1738; 2015

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