Ein Thermometer in Bakterien

Bakterien können sich gegen erhöhte Temperaturen schützen, in dem sie spezielle Proteine synthetisieren. Diese HSPs (nach "heat shock proteins") sind "molekulare Anstandsdamen". Bei hohen Temperaturen haben Proteine die Eigenschaft, ihre besondere dreidimensionale Anordung zu verlieren; sie entfalten sich, d. h. sie denaturieren. Die HSPs sorgen nun dafür, daß Proteine ihren "Anstand bewahren" und sich nicht entfalten, oder sie falten schon denaturierte Proteine zurück in ihre gebrauchsfähige Form. Aus Materialersparnis werden die HSPs aber nur bei erhöhten Temperaturen synthetisiert. Es stellte sich die Frage, wie Bakterien die Temperatur wahrnehmen können. Dabei zeigte sich, daß eine mRNA (Botennukleinsäure, eine Abschrift der DNA, die in ein Protein übersetzt wird) das eigentliche Thermoelement ist. Es handelt sich um die mRNA vom Hauptschalter der Hitzeschockantwort. Dieser Hauptschalter ist selbst ein Protein, welches andere Gene einschalten kann. Die mRNA dieses Hauptschalters (der Sigma32-Faktor) wird ständig hergestellt. Bei normalen Temperaturen ist sie aber so verfaltet, daß diese Botennukleinsäure nicht in Protein übersetzt werden kann. Erst nach einer Temperaturerhöhung entfaltet sich die mRNA, wird übersetzt, und der so vorhandene Sigma32-Faktor schaltet nachfolgend die HSPs ein. [Morita MT, Tanaka Y, Kodama TS, Kyogoku Y, Yanagi H & Yura T (1999) Genes Dev. 13, 655-665.] KN