Fest verknotet

us | Das Zikavirus machte 2015 Schlagzeilen, als eine Epidemie mehrere Länder Südamerikas heimsuchte. Im schlimmsten Fall verursacht das RNA-Virus Fehlbildungen bei ungeborenen Kindern. Meistens verläuft eine Infektion aber harmlos. Kanadische Wissenschaftler haben nun einen ungewöhnlichen Mechanismus entschlüsselt, mit dem das Virus seine Erbin­formation vor Angriffen durch das ­Immunsystem seines Wirts schützt. ­Eine infizierte Zelle wird versuchen die fremde RNA durch Ribonukleasen (RNasen) abzubauen. Das Zikavirus, und auch einige andere Viren aus der Familie der Flaviviridae (z. B. Dengue, Chikungunya und Gelbfieber), machen den Enzymen einen Strich durch die Rechnung, indem sie Knoten in ihre RNA einfügen. Eine RNase wird dadurch mechanisch am Verdau des RNA-Moleküls gehindert. Mithilfe einer sogenannten optischen Pinzette gelang es den Biophysikern unter Leitung von Prof. Michael T. Woodside an einzelnen RNA-­Molekülen zu ziehen und sie zu entknoten. So konnten die Forscher die einzelnen Schritte der Verknotung nachvollziehen. Als erstes bildet sich eine Drei-Helix-Gabelung und das 5‘-Ende der RNA fädelt sich durch einen Spalt der Gabelung. Durch tertiäre Kontakte stabilisiert sich das Molekül. Dann schließt sich der Ring um das eingefädelte 5‘-Ende zu einem Pseudoknoten. Das Ergebnis ist ein xrRNA-Molekül (exoribonuclease-resistant RNA) mit einer hohen mechanischen Stabilität, die bisher nicht beobachtet wurde. Dass die mechanische Stabilität tatsächlich für die Resistenz der RNA gegenüber dem Verdau durch RNasen verantwortlich ist, zeigten die Forscher anhand von mutierter RNA, die leicht unterschiedliche Knoten ausbildete. Diese RNA erwies sich als anfälliger für den Abbau durch RNase. Die feinen Knoten stellen nun ein neues Ziel für antivirale Therapien dar. |