Zellen sind schlampig

27. März 2018 von Laborjournal

Wenn man sich als Fachmagazin für biologisch-medizinische Forschung etabliert, bleibt es nicht aus, dass man bisweilen auch fachliche Fragen gestellt bekommt. Und die sind manchmal gar nicht ohne. Vor allem, weil man ja offenbar deswegen gefragt wird, da „Freund Google“ keine schnelle Antwort liefert.

Ganz in diesem Sinne fanden wir vor Kurzem etwa folgende Frage in unserer Redaktions-E-Mail:

Liebe Redaktion,

mein Sohn lernt in der Schule gerade Translation und genetischen Code. Dies habe ich zum Anlass genommen, mit ihm das Rätsel „Kennen Sie den? Der übergangene Code-Knacker“, LJ 5/2017, anzuschauen. Das hat uns auf folgende Frage gebracht:

Wieso funktioniert die Translation in einem zellfreien System auch ohne Startcodon?

Tja. Tatsächlich findet man bei „Freund Google“ und auch sonst so gut wie überall, dass in der mRNA nach einer untranslatierten Leader-Sequenz zwingend das Start-Codon AUG kommen muss, damit das Ribosom sie richtig binden und im korrekten Leseraster mit der Translation beginnen kann. Gute Frage also, wie das im erwähnten Rätsel angesprochene Poly-U-Experiment, mit dem Heinrich Matthaei im Labor von Marshall Nirenberg das Triplett-Prinzip des genetischen Codes entschlüsselte, überhaupt funktionieren konnte. Schließlich gab Matthaei lediglich blitzeblanke Poly-U-RNA-Stränge zur Translation in das ansonsten Zell- und mRNA-freie E. coli-Extrakt — von Startcodons nicht der Hauch einer Spur. Wie konnten ihm danach dann trotzdem fix und fertig translatierte Poly-Phenylalanin-Ketten im Filter hängenbleiben — ganz wie es das Phenylalanin-Triplett UUU vorsieht?

Es dauerte ein Telefonat und noch ein klein wenig länger, bis unser Chefredakteur folgende Antwort zurückmailen konnte:

Biologische Prozesse sind eigentlich immer etwas „fuzzy“ und funktionieren nie hundertprozentig schwarz oder weiß! Das heiß im konkreten Fall, dass die Ribosomen auch RNAs ohne Startcodon transkribieren können — allerdings mit viel schlechterer Affinität und Effizienz. In der Zelle kommt das praktisch nicht vor, da die RNAs mit Startcodon gnadenlos in der Überzahl sind und die Ribosomen aufgrund ihrer starken Affinität immer wieder sofort neu besetzen. Die wenigen RNAs ohne Startcodon sind da völlig chancenlos.

Im Poly U-Experiment von Matthaei dagegen waren überhaupt keine RNAs mit Startcodon vorhanden, dafür aber ein riesiger, völlig unphysiologischer Überschuss an homogener Poly U-RNA. Daher konnten die Ribosomen am Ende trotz der geringeren Affinität aufgrund der fehlenden Konkurrenz durch andere RNAs genügend Poly U-RNA transkribieren — jedenfalls genug, dass Matthaei damit das Triplett-Codon UUU für Phenylalanin nachweisen konnte.

Zudem spielten auch die gegenüber der intakten Zelle stark veränderten physiologischen Bedingungen in Matthaeis Test eine gewisse Rolle — vor allem die Magnesium-Konzentration. Dazu mehr hier: https://tinyurl.com/yalvbdt4.

Ein klein wenig konnte „Freund Google“ am Ende also doch helfen.

Dennoch muss man sich wundern, dass dieses durchaus wichtige „Startcodon-Problem“ bei all den vielen Beschreibungen des Poly-U-Experiments praktisch völlig außer Acht gelassen wird. Zumal man ja mit der „Fuzziness“ — oder auf deutsch: Schlampigkeit — der Translation noch etwas ganz Generelles über biochemische und zellbiologische Prozesse in der Zelle lernen kann.

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Der ewige Postdoc

17. März 2018 von Laborjournal

Seit zwanzig Jahren schenkt uns Forscher Ernst seine Labor-Anekdoten. Zum Jubiläum könnt jetzt Ihr unserem „ewigen Postdoc“ eine Geschichte schenken.

Ja, tatsächlich. Seit nunmehr zwanzig Jahren ziert unser „ewiger Postdoc“ Ernst die Seite 8 in jeder Laborjournal-Ausgabe.

Und was fällt seinem Schöpfer Rafael Florés dazu ein? — NICHTS! Er schickt uns zu dem Anlass einfach eine Zeichnung ohne Story — und schreibt dazu: „Als ich anfing, den Cartoon zu zeichnen, wusste ich: In der dargestellten Situation steckt eine super Pointe. Doch als ich mit dem Zeichnen fertig war, fiel sie mir einfach nicht mehr ein. Vielleicht können Eure Leser helfen. Wäre doch eine nette Aktion zum Zwanziger-Jubiläum…“

Stimmt eigentlich. Also, liebe Leserinnen und Leser, lasst Eure Fantasie auf den Cartoon unten los und schickt uns Eure Vorschläge an redaktion@laborjournal.de — oder schreibt sie direkt ins Kommentarfenster unten. Die besten Textideen veröffentlichen wir und spendieren Laborjournal-T-Shirts dafür — selbstverständlich von den brandneuen, die demnächst bei uns eintreffen…

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Und wer gleich noch ein wenig in sämtlichen (!) Cartoons aus 20 Jahren „Forscher Ernst“ stöbern will, geht bitte hier entlang!
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Coffee Scientist

5. März 2018 von Laborjournal

Unsere Autorin Sigrid März schickte uns gerade folgenden Gimmick:

Dieser Kaffeefleck fand sich vor kurzem auf dem strapazierfähigen Flurfußboden im Bürotrakt (klar, oder?) unseres schönen Insituts:

Mit ein bisschen Photoshop wird daraus ein Coffee Scientist:…

 

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