Neues Werkzeugset revolutioniert die Erforschung genetischer IRES-Elemente
Jonas Schmitt
Neues Werkzeugset revolutioniert die Erforschung genetischer IRES-Elemente
Ein Forschungsteam des Universitätsklinikums Bonn (UKB), der Universität Bonn und der Stanford University hat ein neues Werkzeugset für die Erforschung interner ribosomaler Eintrittsstellen (IRES) entwickelt. Bisher fehlte in diesem Bereich eine standardisierte Methode, um diese entscheidenden genetischen Elemente zuverlässig zu charakterisieren. Ihre Arbeit stellt ein Verfahren vor, das zum neuen Goldstandard in der IRES-Forschung werden könnte.
IRES ermöglichen den Start der Translation, ohne auf die 5'-Cap-Struktur der mRNA angewiesen zu sein – ein Prozess, der bei viralen Infektionen oft blockiert wird. Diese Elemente spielen eine zentrale Rolle bei der Kontrolle der Genexpression und bergen Potenzial für Anwendungen in der synthetischen Biologie und mRNA-basierten Therapien.
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Die von Prof. Kathrin Leppek geleitete Forschungsgruppe am Institut für Klinische Chemie und Klinische Pharmakologie des UKB untersucht, wie Ribosomen mit mRNA-Molekülen interagieren. Das Ribosom, einst als passive Maschine betrachtet, gilt heute als aktiver Regulator der Proteinproduktion.
Das neu entwickelte Werkzeugset umfasst Techniken wie den Einsatz zirkulärer RNA-Reporter und die Messung der Translationsraten einzelner IRES-haltiger mRNAs. Ziel ist es, besonders leistungsfähige IRES-Elemente zu identifizieren, die die Produktion therapeutischer Proteine verbessern könnten. Das Team hält zudem ein Patent auf nicht-virale IRES-Sequenzen, die speziell für die Optimierung der Translation zirkulärer RNA in medizinischen und immunogenen Anwendungen entwickelt wurden.
Die Finanzierung des Projekts erfolgte durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und die Universität Bonn, darunter auch Fördermittel aus dem „TRA: Life and Health Research Prize 2024“ und dem Programm „Stärkung des Chancengleichheitsprozesses (STEP)“.
Das Werkzeugset bietet ein zuverlässiges Rahmenwerk für die Charakterisierung von IRES und schließt damit eine lang bestehende Lücke in der Forschung. Die entwickelten Methoden könnten die Entwicklung neuer mRNA-Therapien und Anwendungen in der synthetischen Biologie beschleunigen. Die patentierten nicht-viralen IRES-Sequenzen erweitern zudem die Möglichkeiten für die Herstellung therapeutischer und immunogener Proteine.
