AbstractsBiology & Animal Science

RNase P RNA und 6S RNA sind zwei nicht codierende RNAs die im Grunde in allen (RNase P RNA) oder in den meisten (6S RNA) bekannten Bakterien gefunden wurden. Die Funktion der tRNA Maturation von RNase P ist äußerst wichtig, aber bis jetzt noch nicht vollständig verstanden. Wir begannen den Zwei Metall Ionen Mechanismus mittels NMR Messungen zu untersuchen. Zu diesem Zweck verwendeten wir eine verkürzte Variante der Escherischia coli (E. coli) RNase P RNA (~370 nt) welcher der größte Teil der Spezifitäts-Domaine fehlt (E. coli RNase P RNA katalytische Domain genannt Ecat), um die Menge an NMR-Signalen zu minimieren. Weiterhin haben wir einige Haarnadel ähnliche Minimalsubstrate entworfen, die eine einzelsträngige 5‘ Leitsequence beinhaltet, um die Nukleotide (Substrate und Ecat), die an dem katalytischen Prozess beteiligt sind, zu ermitteln. Da Ecat die Funktion ein Substrat ohne die Hilfe zu binden und somit zu spalten verloren hat, musste das E. coli RNase P Protein (C5-Protein) zur Reaktion zugesetzt werden. Wir testeten i) die Homogenität der Struktur der Ecat Variante, ii) die Stabilität des C5-Proteins bei längerer Aufbewahrung bei Raumtemperatur und iii) die Effektivität der Spaltung der verschiedenen Minimalsubstrate. Weiter wurde auch die Verwendbarkeit der Minimalsubstrate für folgende NMR Messungen getestet. 6S RNA ist eine bakterielle kleine, nicht-codierende RNA mit einer Länge von ca. 200 nt. Zum ersten Mal beschrieben in E. coli wurde 6S RNA später in allen Bereichen der Bakterienwelt gefunden [Barrick et al., 2005]. Unter ihnen befinden sich die Modellorganismen E. coli und B. subtilis, aber ebenso extremophile Organismen wie Aquificales Bakterien wurde der Besitz einer 6S RNA vorausgesagt. Die Funktion der 6S RNA blieb jahrzehntelang unbekannt. Heutzutage ist bekannt, dass 6S RNA die Transkription reguliert, indem sie mit der RNA-Polymerase (RNAP) interagieren, die die Enzym-eigene Sigma Untereinheit enthält. Diese ist für die Genexpression beim Übergang in die stationären Phase zuständig, welche durch die Bindung an die 6S RNA inhibiert wird [Wassarman und Storz, 2000; Beckmann und Hoch et al., 2012]. Obwohl angenommen wird, dass 6S RNA mit 70 (E. coli) oder A (B. subtilis) abhängige DNA-Promotoren um die Bindung an die A/70-RNAP konkurriert, indem sie eine offene DNA Promotor Struktur imitiert, wurden auch Promotoren, die von anderen Sigma-Faktoren reguliert werden, gefunden, die durch 6S RNA Deletion beeinflusst werden [Wassarman, 2007]. Wenn 6S RNA an die RNAP gebunden ist, wird sie als Matrize zur Transkription kurzer ´Produkt‘ RNAs (pRNAs) verwendet. Während kürzere pRNAs (~ 8 mere) vom Komplex dissoziieren, erreicht die pRNA während der Transkription durch Zugabe frischem Mediums (erneute exponentielle Phase)…