Struktur und Faltung von Gruppe II Introns

Da RNA ein biotechnologisches und medizinisches Potential in sich traegt, ist es von Wichtigkeit, die Prinzipien, denen die RNA Faltung unterliegt, zu verstehen. Ausgehend von einem ungeordneten Zustand nimmt die RNA eine komplexe Struktur, die notwendig ist, um ihre Aufgabe zu erfuellen, an. In den letzten Jahren wurde beachtlicher Fortschritt in der Aufklaerung der Faltungswege von grossen katalytischen RNAs, unter anderem von einem Ribozym, das von dem Sc. ai5 Gruppe II Intron abstammt, erzielt. Dieses Ribozym erreicht den nativen Zustand langsam, wobei es einem 2-Schritt Faltungsweg folgt. Wir beabsichtigen nun zu eruieren, weshalb die Faltung des Sc. ai5 Ribozyms langsam erfolgt, obwohl sein Weg von kinetischen Faltungesfallen nicht unterbrochen ist. Es gibt Hinweise, dass zunaechst ein Kernteil des Ribozyms seine Struktur ausbilden muss, bevor sich der Rest des Ribozyms falten kann, und dadurch die langsame Faltung des Ribozyms verursacht. Ein moeglicher Kandidat fuer solch ein Kernelement stellt der c-c1-c2 Knotenpunkt in Domaene 1 dar. Knotenpunkte, in denen mehrere Helices zusammenkommen, sind im allgemeinen haeufig Bausteine einer RNA und sie spielen eine wichtige Rolle in der Ausbildung von deren Tertiaerstruktur. Darueber hinaus besitzen Gruppe II Introns eine konservierte Sekundaerstruktur und ein vergleichbares Aufgebot an tertiaeren Interaktionen. Aufgrund dessen, liegt die Annahme nahe, dass Gruppe II Introns, im generellen, einen dem Sc. ai5 Ribozym aehnlichen Faltungsweg zur Etablierung der nativen Struktur beschreiten. Innerhalb der Gruppe II Intron Familie unterscheiden sich jedoch die einzelnen Mitglieder in ihren periphaeren Strukturen, welche somit den Faltungesweg eines Guppe II Introns beeinflussen koennten. Folglich waere es aeusserst interessant die Faltungswege von verschiedenen Gruppe II Introns zu bestimmen und mit dem des Sc. ai5 Introns zu vergleichen. Kurz gesagt, wir erwarten, dass das anvisierte Projekt von fundamentaler Bedeutung fuer das weitere detaillierte Verstaendnis von RNA Struktur und ihren Faltungsprinzipien ist.