Neues Werkzeugset revolutioniert die Erforschung von IRES in der Genexpression
Philipp Schulte
Neues Werkzeugset revolutioniert die Erforschung von IRES in der Genexpression
Forscher des Universitätsklinikums Bonn (UKB), der Universität Bonn und der Stanford University haben ein neues Werkzeugset zur Erforschung interner ribosomaler Eintrittsstellen (IRES) entwickelt. Die in der Fachzeitschrift The EMBO Journal am 13. März 2025 veröffentlichte Studie stellt eine standardisierte Methode vor, um diese entscheidenden RNA-Elemente zu analysieren, die eine zentrale Rolle bei der Genexpression und therapeutischen Anwendungen spielen.
Jahre lang stockte die Erforschung zellulärer IRES aufgrund fehlender zuverlässiger Charakterisierungsmethoden. Ohne einheitliche Standards blieb das Verständnis dafür, wie diese Stellen die ribosomenvermittelte Genexpression steuern, begrenzt.
Das neu entwickelte Werkzeugset schließt diese Lücke, indem es drei Schlüsseltechniken kombiniert: Es umfasst einen zirkulären RNA-Reporter zum Nachweis IRES-abhängiger Aktivität, eine Methode zur quantitativen Färbung einzelner mRNA-Moleküle in Gewebe von Mausembryonen sowie ein Verfahren zur Messung der Translationsrate von IRES-haltigen mRNAs. Diese Werkzeuge funktionieren sowohl in kultivierten Zellen als auch in lebendem Embryonalgewebe und bieten damit einen präziseren und vielseitigeren Ansatz als bisherige Methoden.
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Die Forschung wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der Universität Bonn gefördert. Zudem haben die beteiligten Institutionen ein Patent für die Entwicklung nicht-viraler IRES-Sequenzen angemeldet, die die Produktion therapeutischer und immunogener Proteine mithilfe zirkulärer RNA verbessern könnten.
Besonders starke IRES-Elemente sind für die synthetische Biologie und die Entwicklung neuer mRNA-basierter Therapien von großem Wert. Ihre Fähigkeit, die Translation effizient zu initiieren, macht sie zu einem unverzichtbaren Baustein für den Entwurf fortschrittlicher Gentherapien und Impfstoffe.
Das Werkzeugset setzt einen neuen Maßstab in der IRES-Forschung und bietet ein zuverlässiges Gerüst für künftige Studien. Seine Anwendbarkeit in sowohl kultivierten Zellen als auch lebendem Gewebe eröffnet Möglichkeiten für präzisere Tests RNA-basierter Therapien. Die Ergebnisse, die unter der DOI https://doi.org/10.1038/s44318-025-00404-5 abrufbar sind, könnten den Fortschritt in der mRNA-Medizin und der synthetischen Biologie beschleunigen.
