Brona McVittie berichtet :: Oktober 2006
Übersetzung:
Dörthe Nickel

Offenbar inspiriert von seinem Vater Arthur Kornberg, dem 1959 der Nobelpreis für seine Arbeiten über das DNA-Vervielfältigung ermöglichende DNA-Polymerase-Enzym verliehen wurde, veröffentlichte der junge Roger 2001 einen Artikel, der die wissenschaftliche Gemeinschaft in Aufruhr versetzte. Wie schon bei der Enträtselung der Kristallstruktur der DNA verwendet, setzte Kornbergs Team Röntgenkristallografie ein und schuf ein äußerst detailliertes dreidimensionales Modell des Enzyms.

Außerdem fingen sie die RNA Polymerase II genau in dem Moment ein, als RNA von DNA gebildet wurde. Ausgestattet mit Klammer, Sattel, Reißverschluss, Ruder, Deckel, Binder, Trichter sowie Ober- und Unterkiefer, lässt das meisterhafte Enzym die DNA (Doppelhelix) durch Ober- und Unterkiefer in einen Spalt in der Nähe des aktiven Zentrums herein. DNA Stränge wickeln sich ab und erlauben RNA Nukleotiden sich durch eine winzige Pore hindurch entlang der DNA aufzureihen. Die neu gebildeten RNA Moleküle ragen im rechten Winkel heraus, bevor sie sich auf der Suche nach Ribosomen losmachen, wo sie die Proteinherstellung anleiten.

Obwohl viele Forscher hauptsächlich durch logische Folgerungen eine recht gute Vorstellung von der Transkription hatten, hatte niemand den Prozess in solchem Detail und mit kristallografischer Beweisführung beschrieben. Tatsächlich ist RNA Polymerase II Teil einer komplexen Reihe von Ereignissen, die notwendig sind, um DNA von kleinen, ebenfalls (zumindest teilweise) von Kornberg beschriebenen Histonbündeln, den Nukleosomen, wegzulocken. Diese grundlegenden Einheiten des Chromatin (auf dem Bild oben als Perlen auf einer Schnur dargestellt) findet man in den meisten Zellen mit einem Kern, d.h. mit Ausnahmen von Bakterien.

Die Nukleosome sind beteiligt an der Genregulation, ungefähr 150 DNA-Basenpaare umzirkeln jedes dieser Histonbündel. Während das im Kern für Ordnung sorgt, ist es für die Transkription nicht hilfreich, wenn DNA sich von den Proteinbündeln abschälen muss, um der RNA II Polymerase die Herzustellung von RNA zu erlauben. Wie Thomas Jenuwein (Institut für Molekulare Pathologie) bemerkt: „Während DNA die Einheit für genetische Information ist, stellt das Nukleosom die Einheit für epigenetische Information dar, die auf Umweltsignale reagieren und die Art und Weise, wie Gene arbeiten, beeinflussen kann. Roger Kornberg und andere Wissenschaftler haben die grundlegenden Prinzipien für die Umwandlung von gespeicherter (DNA) zu funktionaler (RNA) Information in eukaryotischem Chromatin beschrieben“.