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Forschung

Ribosomenbiogenese

Die Synthese von Ribosomen ist eine der zentralen Aktivitäten von eukaryontischen Zellen. Der Prozeß ist extrem energieaufwändig und eng mit dem Zellwachstum und der Zellproliferation gekoppelt. Zellen die sich schnell teilen, müssen sehr schnell neue Ribosomen produzieren. Aus diesem Grund ist die konstante Versorgung mit den Bestandteilen der Ribosomen, d.h. der ribosomalen RNA und den ribosomalen Proteinen essentiell für ein optimales Zellwachstum.

Ziel der Ribosomenbiogenese ist die korrekte strukturelle Assemblierung der vier ribosomalen RNAs mit den ~80 ribosomalen Proteinen. An diesem Prozeß sind etwa 200 nicht-ribosomale Faktoren beteiligt.

Eukaryontische Ribosomen sind aus einer großen 60S und einer kleinen 40S-Untereinheit aufgebaut. Der Biogeneseweg der ribosomalen Untereinheiten ist unter Eukaryonten hoch konserviert und am besten in der Hefe charakterisiert. Die Synthese von ribosomalen Untereinheiten beginnt im Nucleolus mit der Transkription eines gemeinsamen rRNA-Vorläufers und der co-transkriptionellen Assoziation von ribosomalen und nicht-ribosomalen Proteinen. Im Zuge der weiteren Reifung wird die rRNA prozessiert und korrekt gefaltet, ribosomale Proteine werden schrittweise assembliert und nicht-ribosomale Proteine werden abgelöst nachdem sie ihre jeweiligen Funktionen erfüllt haben. Diese Prozesse finden statt, während die Vorläuferpartikel vom Nucleolus in das Nucleoplasma und weiter ins Cytoplasma transportiert werden. Frisch aus dem Zellkern exportierte ribosomale Untereinheiten durchlaufen im Cytoplasma noch weitere Reifungsschritte. Dazu gehören die letzten rRNA-Prozessierungsschritte, das Einführen von Modifikationen, Umstrukturierungen sowie die Ablösung von nicht-ribosomalen Proteinen.

 

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