Page 45 - Forschungsbericht 2015 bis 2018 Universtität Regensburg

Die Bildung von Ribosomen: Höhere Invarianten –
Grundlagen der RNP-Biogenese und Wechselwirkungen zwischen
Kontrolle ihrer Funktion Arithmetischer Geometrie und
Globaler Analysis

Sprecher: Prof. Dr. Herbert Tschochner, Fakultät für Biologie und
Vorklinische Medizin, UR Sprecher: Prof. Dr. Guido Kings, Fakultät für Mathematik, UR
Laufzeit: Juli 2011 bis Juni 2023 (3. Förderperiode) Laufzeit: April 2014 bis Dezember 2021 (2. Förderperiode)

Ribonukleoproteinkomplexe (RNPs) bestehen aus zwei wesent- In der Mathematik spielen geometrische Invarianten eine wichtige
lichen zellulären Bestandteilen, Ribonukleinsäuren (RNA) und Pro- Rolle. Diese ordnen komplizierten geometrischen Objekten einfa-
teinen. In den letzten Jahren haben gerade RNAs an Bedeutung chere Strukturen zu, mit dem Ziel, die Objekte zu beschreiben und
enorm zugenommen (RNA-Welt), weil man in ihnen unter anderem zu klassifizieren. Viele tiefliegende Erkenntnisse in der Mathematik
die ursprünglichsten, für die Entwicklung des Lebens notwendigen beruhen auf der erfolgreichen Anwendung dieses Prinzips.
Moleküle sieht. Andererseits konnte durch jüngste technische Ent- Neue Ideen haben das Verständnis klassischer geometrischer Inva-
wicklungen die Analytik so verbessert werden, dass eine immense rianten in den letzten Jahren verändert und gezeigt, wie man diese
Anzahl bisher unbekannter RNAs identifiziert werden konnte, deren mit technisch anspruchsvollen Methoden systematisch zu höheren
Funktion bisher unbekannt ist. In der Zelle können RNAs nur funk- Invarianten verfeinern kann. Diese Entwicklung wird vor allem von
tionieren, wenn sie zusammen mit Proteinen zu RNPs zusammen- der Arithmetischen Geometrie und der Globalen Analysis vorange-
gebaut werden, da sie sonst sofort abgebaut werden. Eine große trieben. Trotz unterschiedlicher Stoßrichtung beider Gebiete beein-
und zurzeit stetig wachsende Anzahl von RNPs sind molekulare flussen sich die dabei benutzten Techniken und Konzepte zuneh-
Maschinen, die an lebenswichtigen biologischen Prozessen beteiligt mend. Viele der manchmal überraschenden Beziehungen zwischen
sind oder wichtige zelluläre Abläufe regulieren. den höheren Invarianten in beiden Gebieten sind aber bisher nicht
Im Sonderforschungsbereich wird untersucht, wie RNPs zusammen- geklärt. Ein systematischer Transfer von Ideen und Resultaten zwi-
gebaut werden, wie sie funktionieren und wie ihre Funktion kont- schen beiden Gebieten, wie von diesem SFB initiiert, entwickelt sich
rolliert wird. Im Mittelpunkt stehen dabei Ribosomen, die zellulären erst in letzter Zeit.
Fabriken für die Herstellung von Proteinen. Für ihre Herstellung ist Das Hauptziel des SFBs soll durch die Verfolgung zweier vonein-
das exakte Zusammenspiel von etwa 300 unterschiedlichen Fakto- ander abhängender und sich ergänzender Forschungsrichtungen
ren notwendig. Jeder fehlerhafte Einzelschritt im Verlauf der Ribo- erreicht werden: das Studium spezifischer höherer Invarianten und
somenproduktion hat fatale Konsequenzen für eine Zelle, da sie nur die Entdeckung der Prinzipien der Konstruktion höherer Invarian-
mit funktionierenden Ribosomen lebensfähig ist. Die Mechanismen, ten. Dies sollte zu einer Vereinheitlichung und einer allgemeinen
die zur Entstehung funktionierender Ribosomen oder anderen RNPs Theorie höherer Invarianten in der Arithmetischen Geometrie und
führen, unterliegen wahrscheinlich ähnlichen Prinzipien, die im SFB der Globalen Analysis führen.
960 näher untersucht werden. SFB 1085/1, SFB 1085/2: https://www-app.uni-regensburg.
SFB 960/1, SFB 960/2: https://www.uni-regensburg.de/ de/Fakultaeten/MAT/sfb-higher-invariants/index.php/Main Page
biologie-vorklinische-medizin/sfb960/index.html

Foto © Andreas Fuchs

Mitglieder des Sonder-
forschungsbereichs
960 an der Universität
Regensburg.

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