Ein Wissenschaftlerteam des Helmholtz Zentrums München hat
gemeinsamen mit Kollegen der Ludwig-Maximilians-Universität München und
einer Forschergruppe der Universität Montpellier, Frankreich, die
Strukturen der RNA Polymerase II identifiziert, die für die Termination
der Transkription (das Beenden der Abschrift eines Genabschnittes)
benötigt werden. Die hierzu durchgeführte genetische Analyse wurde jetzt
im Fachjournal ‚Molecular Cell‘ publiziert.

Das Enzym RNA Polymerase II, kurz Pol II, ist
verantwortlich für die Transkription (Abschrift eines Genabschnittes).
Die Inhalte in unserem Erbgut sind eigentlich stumm (das heißt inaktiv)
und müssen erst mit Hilfe des Enzyms Pol II in RNA übersetzt werden.
Damit das Enzym nicht zufällig arbeitet, ist der Beginn und das Beenden
der Transkription streng reguliert. Diese Regulation passiert durch die
dynamische Modifikation der Pol II an ihrer carboxy-terminalen Domäne
(CTD). Die CTD enthält unter anderem 52 Tyrosin-Reste, die während der
Transkription phosphoryliert werden können.

"Mit Hilfe von
Mutanten konnten wir jetzt zeigen, dass nur ganz bestimmte Tyrosin-Reste
der CTD die Termination der Pol II kontrollieren", erklärt Prof. Dirk
Eick, Koordinator der Studie und Leiter der Abteilung Molekulare
Epigenetik am Helmholtz Zentrum München. Gemeinsam mit Kollegen des
Biomedizinischen Zentrums und Genzentrums der
Ludwig-Maximilians-Universität München sowie des Instituts für Genetik
der Universität Montpellier, Frankreich, haben er und sein Team nun die
wichtige Funktion von bestimmten Tyrosin-Resten für die Termination der
Transkription beschreiben können.

"Wichtig war eine Kombination
von genetischen und massenspektrometrischen* Methoden", erklärt
Erstautor Dr. Nilay Shah. "Hierdurch konnten wir zeigen, dass zwei
wichtige zelluläre Komplexe, der Mediator und Integrator **, nach
Veränderung bestimmter Tyrosin-Reste nicht mehr an die Pol II binden".

„Die
Regulation der Transkription von Genen durch Pol II ist ein elementarer
Prozess des Lebens und jedwede Abweichungen in der Genregulation sind
Grundlagen vieler menschlicher Erkrankungen“, erklärt Studienleiter
Eick. „Die Erforschung der Pol II Funktionen während des
Transkriptionszyklus (Ablesephase der Gene) ist daher eine
Voraussetzung, um in Zukunft einen besseren Einblick in die
grundlegendenden Mechanismen der Genregulation auf Transkriptionsebene
zu entwickeln.“

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Original-Publikation: 
Shah et al. (2018)