"Dunkler Erbgut-Matierie" auf der Spur

Wiener Wissenschafter sind den sogenannten RNA Genen, dem dunklen Materien der Erbsubstanz auf der Spur. Dafür haben die Forscher am Institut für theoretische Chemie der Universität Wien ein eigenes Computerprogramm entwickelt, das die Genetische Information auf diese RNA Gene durchsucht.

So genannten RNA-Genen, die erst vor wenigen Jahren entdeckt wurden und bis heute als „dunkle Materie“ der Erbsubstanz gelten, sind Wiener Wissenschafter auf der Spur. Diese Abschnitte auf der Erbsubstanz (DNA) produzieren eigenständig tätige RNA-Abschnitte, die nicht in Eiweiße (Proteine) übertragen werden. Die über das vom Bildungsministerium getragene Programm „GEN-AU“ und vom Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) finanzierten Arbeiten wurden in der Wissenschaftszeitschrift „PNAS“ (Ausgabe 15. Februar) veröffentlicht.


Bis vor Kurzem galt die der DNA chemisch eng verwandte RNA hauptsächlich als Übersetzungsmedium, erklärte Stefan Washietl vom Institut für Theoretische Chemie der Universität Wien. Die RNA-Moleküle nehmen die auf der DNA gespeicherte Information auf und transportieren sie zu den so genannten Ribosomen, den Proteinfabriken der Zelle. Dort werden dann nach dem Bauplan des jeweiligen Gens Proteine zusammengestellt, die dann die verschiedensten Aufgaben erledigen.


Nun gibt es aber auch RNA-Moleküle, die nicht in Eiweiße übersetzt werden, sondern eigenständige Aufgaben in der Zelle übernehmen, beispielsweise als Regulatoren anderer Gene. Die Wissenschafter sprechen nun bei jenen Abschnitten auf der DNA, welche für derart funktionelle RNA codieren von RNA-Genen. Wie viele RNA-Gene es gibt, ist noch nicht klar, aber es dürften eine ganze Menge und ihre Bedeutung für das Funktionieren der Zelle erheblich sein.


Die Wiener Wissenschafter unter der Leitung von Peter Stadler haben nun ein Computerprogramm entwickelt, das speziell RNA-Gene auf der Erbsubstanz aufspüren soll. Dazu machen sich die Forscher den Umstand zu Nutze, dass eigenständige RNA im Gegensatz zu reiner Übersetzungs-RNA besonders stabile Moleküle sind. Der Computer berechnet also besonders robuste RNA-Moleküle voraus und sucht dann im Erbgut nach entsprechenden DNA-Abschnitten.


Zur endgültigen Beurteilung, ob es sich wirklich um ein RNA-Gen handelt, werden auch evolutionäre Aspekte herangezogen. Das geschieht durch den Vergleich verschiedener Säugetiere, etwa Mensch, Maus und Ratte. Ist eine stabile RNA-Struktur in mehreren Genomen vorhanden, so ist dies ein starker Hinweis, dass es sich tatsächlich um ein RNA-Gen handelt.

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