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Zum ersten Mal wurde ein Ribosom geschaffen, das in lebenden Zellen funktioniert
Zuletzt überprüft: 02.07.2025
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Biologen ist es erstmals gelungen, ein Ribosom (ein für die Proteinsynthese zuständiges Zellorganell ohne Membran) unter Laborbedingungen herzustellen. Die Forschergruppe veröffentlichte die Ergebnisse ihrer Arbeit in einer Fachzeitschrift. Experten zufolge wird diese Entdeckung zur Entwicklung neuer Medikamente und biologischer Materialien beitragen.
Die Wissenschaftler nannten das künstliche Zellorganoid Ribo-T und stellten fest, dass der Wirkungsmechanismus nicht ganz dem natürlichen ähnelt.
Dieses Organell ist der wichtigste Bestandteil der Zelle. Es synthetisiert Proteine aus Aminosäuren und nutzt dabei Informationen über die Primärstruktur von Proteinen (enthalten in der Matrix-RNA). Wissenschaftler nennen diesen Prozess Translation.
Das Organell enthält zwei Untereinheiten, die in der Zelle parallel zueinander existieren. Bei der Synthese eines Proteinmoleküls verbinden sie sich jedoch miteinander und trennen sich nach Abschluss der Synthese wieder.
Das künstliche Ribosom wurde von einer Gruppe unter der Leitung von Alexander Mankin, einem Mitarbeiter des College of Pharmacy in Illinois, entwickelt. Der Hauptunterschied des künstlichen Ribosoms besteht darin, dass sich die Untereinheiten nach Abschluss des Transformationsprozesses nicht trennen.
Laut der Forschungsgruppe entspricht die Geschwindigkeit von Ribo-T in etwa der natürlichen. Wissenschaftler stellten fest, dass diese Geschwindigkeit völlig ausreicht, um normales Wachstum und Zellteilung im Körper aufrechtzuerhalten (zu diesen Schlussfolgerungen gelangten Wissenschaftler nach der Einführung des künstlichen Ribosoms in Bakterienzellen).
Experten verglichen die Arbeit der Ribosomen in unserem Körper mit der Arbeit eines professionellen Kochs, der aus bekannten Produkten Meisterwerke der Kochkunst kreiert. Ribosomen erzeugen basierend auf Informationen über ihre Struktur auch Tausende verschiedener Proteine.
Es gab bereits erfolglose Versuche, ein Ribosom im Labor zu erzeugen. Vor zwei Jahren gelang es einem Forscherteam, eine Art Zellorganelle zu erhalten, deren Basis das Rotaxanmolekül war. Auch ein Ribosom wurde mithilfe eines bestimmten Verfahrens hergestellt. Allerdings gelang es keinem Forscherteam, Proteine in lebenden Zellen zu synthetisieren, und die Forscher arbeiteten nur in einer künstlichen Umgebung.
Der Forschungsgruppe von Alexander Mankin ist es gelungen, ein voll funktionsfähiges künstliches Ribosom zu entwickeln, das unter natürlichen Bedingungen funktioniert. Experten zufolge wird dies Wissenschaftlern helfen, den Prozess der Proteinsynthese besser zu verstehen und die Möglichkeiten für die Arzneimittelentwicklung zu erweitern.
Wissenschaftler erklärten, dass natürliche Ribosomen bestimmte Proteinarten nicht synthetisieren können (dieser Prozess ist von der Natur schlicht nicht vorgesehen), künstliche Organellen jedoch so umgestaltet werden können, dass sie mit beliebigen Proteinen funktionieren. Diese Arbeit von Mankins Gruppe könnte laut der wissenschaftlichen Gemeinschaft den Ansatz zur Entwicklung pharmakologischer Medikamente radikal verändern und dazu beitragen, Medikamente mit bestimmten Eigenschaften sowie antibakterielle Wirkstoffe zu entwickeln, die die Arbeit von Bakterienzellen blockieren.