Neue Form künstlicher Nukleinsäure entwickelt

04.02.2014 - Deutschland

Dem Biochemiker Professor Volker A. Erdmann von der Freien Universität Berlin ist es erstmalig gelungen, spiegelbildliche Enzyme - sogenannte Spiegelzyme - aus Nukleinsäuren herzustellen, die in lebenden Zellen eingesetzt gezielt natürliche Nukleinsäuren zerschneiden können. In der in der Online-Fachzeitschrift der Public Library of Science ("PLOS ONE") veröffentlichten Arbeit zeigt Erdmann mit seinen Mitautoren, dass die künstlich hergestellten Spiegelzyme beste Voraussetzungen bieten, um einzelne, für menschliche Erkrankungen verantwortliche Nukleinsäuren zu zerschneiden und damit "auszuschalten".

"Spiegelzyme", die auch als molekulare Scheren bezeichnet werden, haben Erdmann zufolge die Vorteile, dass sie keine Nebenreaktionen des Immunsystems auslösen und äußerst stabil sind.

In den Experimenten konnte gezeigt werden, dass sich die Produktion eines grün leuchtenden Proteins mithilfe eines speziell konstruierten Spiegelzymes in den Zellen hemmen ließ. Die Spiegelzyme haben das für die Produktion des Proteins verantwortliche Molekül, die Boten-RNA, zerschnitten. Nach ähnlichen Verfahren könne die Synthese eines x-beliebigen Proteins von den rund 21.000 Proteinen, die im menschlichen Genom verankert sind, verhindert werden, sagt Erdmann.

Volker A. Erdmann erscheint es plausibel, künftig in die Prozesse einer Zelle eingreifen zu können und die RNA-Moleküle, die die Synthese von Proteinen und anderen Nukleinsäuren regulieren, gezielt zerschneiden zu können. Da RNA-Moleküle dafür verantwortlich sind, dass eine Stammzelle sich zu einer Haut- oder Muskelzelle, oder sogar zu einer Tumorzelle entwickelt, deuten sich für den gezielten Einsatz von Spiegelzymen völlig neue Anwendungsmöglichkeiten in der Grundlagenforschung, der Biotechnologie und der Molekularen Medizin an.

Originalveröffentlichung

Eliza Wyszko, Florian Mueller, Marta Gabryelska, Angelika Bondzio, Mariusz Popenda, Jan Barciszewski, Volker A. Erdmann: "Spiegelzymes®: Mirror-Image Hammerhead Ribozymes and Mirror-Image DNAzymes, an Alternative to siRNAs and microRNAs to cleave mRNAs in vivo?"; Public Library of Science

https://www.bionity.com/de/news/146745/neue-form-kuenstlicher-nukleinsaeure-entwickelt.html