Neue Methode Massenbestimmung von RNA-Strukturen
In jeder Zelle befinden sich Tausende von verschiedenen RNA-Molekülen. Um ihre Strukturen mit klassischen Methoden zu entschlüsseln, hätte man früher viele Forscherkarrieren lang gebraucht. Jetzt nicht mehr.
Forscherinnen und Forscher aus Bochum und Münster haben eine neue Methode entwickelt, um die Strukturen aller RNA-Moleküle in einer Bakterienzelle auf einmal zu bestimmen. Früher musste das für jedes Molekül einzeln gemacht werden. Die Struktur ist neben der genauen Zusammensetzung entscheidend für die Funktion der RNAs. Die neue Hochdurchsatz-Strukturkartierungs-Methode, auch Lead-Seq oder Blei-Sequenzierung genannt, beschreibt das Team in der Zeitschrift Nucleic Acids Research, online veröffentlicht am 28. Mai 2020.
Für die Arbeit kooperierten Christian Twittenhoff, Vivian Brandenburg, Francesco Righetti und Prof. Dr. Franz Narberhaus vom RUB-Lehrstuhl für Biologie der Mikroorganismen mit der Bioinformatik-Gruppe von Prof. Dr. Axel Mosig an der RUB sowie dem Team um Prof. Dr. Petra Dersch von der Universität Münster, ehemals Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig.
Ohne Struktur keine Funktion
In allen lebenden Zellen wird die genetische Information in doppelsträngiger DNA gespeichert und in einzelsträngige RNA umgeschrieben, die dann als Bauplan für Proteine dient. Die RNA ist allerdings nicht nur eine lineare Abschrift der genetischen Information, sondern faltet sich häufig in komplexe Strukturen. Die Kombination aus einzelsträngigen und teilweise gefalteten doppelsträngigen Bereichen ist für die Funktion und Stabilität von RNAs von zentraler Bedeutung. „Wenn wir etwas über RNAs lernen wollen, müssen wir auch ihre Struktur verstehen“, sagt Franz Narberhaus.
Mit diesem Ansatz konnten die Forscherinnen und Forscher gleichzeitig die Strukturen von Tausenden von RNAs des Bakteriums Yersinia pseudotuberculosis auf einen Schlag bestimmen. Das Team verglich die mittels Blei-Sequenzierung gewonnenen Ergebnisse von einigen RNA-Strukturen mit Ergebnissen von klassischen Methoden – sie stimmten überein.
