Designer-Organellen in Zellen

Designer-Organellen

Einem Forscherteam um den biophysikalischen Chemiker Prof. Dr. Edward Lemke an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, dem Institut für Molekulare Biologie (IMB) und dem European Molecular Biology Laboratory (EMBL) ist es gelungen, eine membranlose Organelle in einer lebenden Zelle zu erzeugen und damit selektiv Proteine herzustellen, in die synthetische Aminosäuren eingebaut sind. Über diese chemisch erzeugten Aminosäuren ist es möglich, die Zellen mit völlig neuen Funktionen auszustatten. Beispielsweise könnten fluoreszierende Bausteine eingebaut werden, die mit bildgebenden Verfahren einen Blick ins Innere der Zelle erlauben. Beim Bau der Designer-Organelle hat sich das Team vom Prinzip der Phasenseparation inspirieren lassen. Damit kann die Proteinbiosynthese an einem genau definierten Ort ablaufen, was für die Arbeit mit künstlichen Aminosäuren wichtig ist. Das Konzept kann möglicherweise als Plattform für das Design weiterer Organellen dienen und einen Weg aufzeigen, um semisynthetische Zellen und semisynthetische Organismen zu schaffen. ©Gemma Estrada Girona

DOI: 10.1126/science.aaw2644

Termine

  • 01.11.2020 - 10.11.2020

    Falling Walls and Berlin Science Week
    Konferenz wird virtuell durchgeführt

  • 04.11.2020 - 07.11.2020

    DGN Kongress
    Konferenz wird virtuell durchgeführt

  • 11.11.2020 - 12.11.2020

    Plant Biology and Biotechnology 2020
    Konferenz wird virtuell durchgeführt

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Die Polymerasekettenreaktion (PCR) ist eine wichtige Methode der Molekularbiologie und ermöglicht die exponentielle Vervielfältigung sehr geringer Mengen spezifischer DNA aus einer heterogenen DNA-Probe. Die klassische PCR wurden für spezifische Fragenstellungen erweitert, sodass eine Vielzahl von PCR-Techniken beschrieben wurde. Gängige PCR-Varianten umfassen neben der quantitativen Echtzeit-PCR (qPCR) beispielsweise die Reverse-Transkriptase-PCR (RT-PCR) zum Nachweis von RNA oder die Multiplex-PCR, mit der mehrere Gene auf einmal amplifiziert werden können. Für eine digital PCR (dPCR) wird die DNA auf viele Reaktionsgefäße mit einem kleinen Volumen aufgeteilt, bei der digital droplet PCR (ddPCR) sogar auf nanolitergroße Einzeltröpfchen. Mithilfe von Fluoreszenzsonden kann die DNA dann detektiert und auch quantifiziert werden.
Saskia Hussung und Ralph Fritsch haben eine multi-target droplet PCR (ddPCR) zum Nachweis von KRAS- und NRAS-Mutation in freier DNA für eine nicht-invasive Tumordiagnostik entwickelt. Marcel Boss und Christoph Arenz untersuchen zirkulare RNAs (circRNAs) mit RT-qPCR über einen neuartigen rolling circle-Mechanismus. Jan Fleckhaus und Peter M. Schneider setzen die Multiplex-PCR für eine molekulare Altersbestimmung ein. Hintergrundbild: © peshkova / stock.adobe.com

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