Bei allen Organismen ? vom kleinsten Bakterium bis zum Menschen ? verwendet die Natur beim Aufbau von Proteinen nur 20 der rund 260 bekannten Aminosäuren. Zwei Forscherteams ist es jetzt mit unterschiedlichen Methoden jedoch gelungen, das Bakterium Escherichia coli zum Einbau ungewöhnlicher Aminosäuren zu veranlassen. Das berichtet das Fachmagazin Science in seiner aktuellen Ausgabe.
Die internationale Forschergruppe, zu der auch der deutsche Biochemiker Henning Mootz von der Universität Marburg gehört, hat sich mit dem “Korrekturlesemechanismus” bei der Proteinsynthese beschäftigt. Dieser Mechanismus sorgt bei der Umsetzung des genetischen Codes in Aminosäureketten dafür, dass keine Fehler gemacht werden und nur die jeweils vorgesehene Aminosäure in das Protein eingebaut wird.
Den Forschern ist es gelungen, Escherichia-coli-Bakterien zu züchten, bei denen dieser Mechanismus für die Aminosäure Valin außer Kraft gesetzt war. Bei der Proteinsynthese dieser Bakterien wurde an Stelle von Valin jetzt auch Aminobuttersäure akzeptiert.
Die amerikanische Gruppe um Lei Wang vom Scripps Research Institute entnahm Archaebakterien t-RNA-Moleküle und manipulierte diese so, dass sie eine der Nicht-Standardaminosäuren akzeptierten. Die t-RNA-Moleküle sorgen bei der Proteinsynthese für den Einbau der vom genetischen Code geforderten Aminosäure.
Außerdem modifizierten die Forscher das t-RNA-Molekül so, dass es die neue Aminosäure immer dann in das Protein einbaut, wenn der genetische Code einen “Nonsense-Befehl” ausgibt. Diese Nonsense-Befehle haben eigentlich die Funktion von Satzzeichen und codieren normalerweise überhaupt keine Aminosäure.
Axel Tillemans
