Neue Einblicke in den Aufbau der RNA-Polymerase II

Wie entsteht ein zentrales Enzym der Zelle?

Die RNA-Polymerase II übernimmt eine wichtige Aufgabe in menschlichen Zellen: Sie liest Informationen aus der DNA ab und schreibt sie in Messenger-RNA um. Dieser Vorgang, die sogenannte Transkription, ist eine wesentliche Voraussetzung dafür, dass Zellen Proteine herstellen und ihre Funktionen erfüllen können.
Bevor die RNA-Polymerase II ihre Aufgabe übernehmen kann, muss sie jedoch zunächst aus zahlreichen Bestandteilen im Zytoplasma zusammengesetzt und anschließend in den Zellkern transportiert werden. Wie dieser Aufbau genau abläuft, war bislang nur teilweise verstanden.
Eine aktuelle Studie, die in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, liefert nun neue Einblicke in diesen Prozess. 

Moderne Methoden machen den Aufbau sichtbar

Das Forschungsteam untersuchte die RNA-Polymerase II während der letzten Schritte ihres Aufbaus. Dafür kamen moderne Methoden der Strukturbiologie zum Einsatz, darunter Kryo-Elektronenmikroskopie und chemisches Crosslinking kombiniert mit Massenspektrometrie.
So konnten die Forscher*innen sichtbar machen, wie verschiedene Proteine mit der RNA-Polymerase II zusammenarbeiten und ihren Aufbau unterstützen. Diese sogenannten Assemblierungsfaktoren sorgen unter anderem dafür, dass das Enzym korrekt zusammengesetzt wird und nicht zu früh mit anderen Bestandteilen der Transkriptionsmaschinerie interagiert.
Die Studie zeigt außerdem einen GTP-abhängigen Regulationsmechanismus, der kontrolliert, wann bestimmte Faktoren während des Aufbauprozesses mit der RNA-Polymerase II verbunden sind.

Neue Einblicke in einen grundlegenden Zellprozess

Die Ergebnisse ermöglichen damit ein genaueres Verständnis dafür, wie die RNA-Polymerase II reguliert und Schritt für Schritt zu einem funktionsfähigen Enzym zusammengesetzt wird. Sie ergänzen das bisherige Wissen über die Genexpression um wichtige Erkenntnisse zu einem Prozess, der für die Funktion menschlicher Zellen grundlegend ist.
Die Arbeit zeigt zugleich das Potenzial integrativer Strukturbiologie, bei der moderne analytische und strukturbiologische Verfahren zusammenwirken, um komplexe Prozesse in der Zelle auf molekularer Ebene zu entschlüsseln.

Wissenschaftliche Expertise aus Krems

Mit ihrer Mitautorenschaft tragen Franz Herzog und Benjamin Neuditschko zur internationalen Forschungsarbeit bei. Die Publikation unterstreicht die Expertise des Institute Krems Bioanalytics in der Molekular- und Strukturbiologie sowie die Bedeutung interdisziplinärer Zusammenarbeit bei der Erforschung grundlegender biologischer Prozesse.

Hlavata, A., Neuditschko, B., Schellhaas, U., Plaschka, C., Herzog, F. & Bernecky, C. (2026). Structure of cytoplasmic RNA polymerase II. Nature Communications.
Mehr Informationen: Contribution to New Insights into RNA Polymerase II Assembly Published in Nature Communications - Institute Krems Bioanalytics
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