(Un)sterbliche Ribosomen

Jede Zelle enthält Hunderttausende bis Millionen Ribosomen, welche als Nanofabriken für die Proteinsynthese fungieren. Während der Zellteilung muss der gesamte Ribosomenvorrat verdoppelt werden, was die Ribosomensynthese zu einem entscheidenden Schritt für die Zellproliferation macht. Es ist jedoch unklar, ob die Ribosomensynthese in nicht teilenden Zellen, wie den meisten Gewebezellen, notwendig ist. Im Gegensatz zu anderen Biomolekülen, die einem schnellen Umsatz unterliegen, gelten Ribosomen als äußerst stabil. Abbaumechanismen wurden bisher nur unter bestimmten Bedingungen beobachtet, etwa wenn Ribosomen defekt sind oder reduziert werden müssen, um Energie zu sparen. Dieses Projekt zielt darauf ab zu bestimmen, ob Ribosomen unsterblich sind, wodurch die Neusynthese von Ribosomen in nicht teilenden Zellen überflüssig wäre, oder ob Ribosomen, wie andere Biomoleküle, einem Umsatz unterliegen, und alte Ribosomen durch neue ersetzt werden. Traditionelle Modellorganismen zur Untersuchung der Ribosomensynthese haben hohe Proliferationsraten, was es schwierig macht, die Dynamik von Ribsomensynthese und Ribosomenabbau unabhängig von der Zellteilung zu beurteilen. Um unsere Forschungsfragen zu adressieren, werden wir den Wurm Caenorhabditis elegans (C. elegans) als Modell verwenden. Ausgewachsene C. elegans haben während ihrer dreiwöchigen Lebensdauer eine konstante Zahl von etwa 1000 Zellen, was ein einzigartiges System zur Messung der Synthese- und Abbauraten von Ribosomen in nicht-proliferierenden Zellen darstellt. Durch die Hemmung der Ribosomenbiogenese und die Untersuchung der Auswirkungen auf die Funktionalität alternder Ribosomen und die Lebensdauer der Würmer zielen wir darauf ab, ein besseres Verständnis für die Bedeutung der Ribosomenbiogenese in nicht teilenden Zellen zu gewinnen. Die Klärung dieser Fragen wird einen bedeutenden Durchbruch in den Forschungsfeldern der Ribosomenbiogenese und -degradation darstellen. Wenn wir feststellen, dass Ribosomen im Laufe der Zeit abgebaut werden, wird unser Modell die Untersuchung natürlicher Abbaumechanismen von Ribosomen ermöglichen. Wenn wir umgekehrt feststellen, dass die Ribosomenbiogenese für nicht teilende Zellen entscheidend ist, wird dies den Weg für die intensivere Forschung zur Ribosomenbiogenese in Gewebezellen ebnen. Wichtig ist, dass die Ribosomenbiogenese als vielversprechendes Ziel für antiproliferative Medikamente in der Krebstherapie gilt. Unsere Erkenntnisse über die Relevanz dieses Prozesses in nicht-proliferierenden Zellen werden wertvolle Einblicke in die potenziellen Nebenwirkungen dieser Medikamente liefern.