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stringent factorZoomA-Z

Fachgebiet - Biochemie

Bakterien, wie E. coli, bewältigen Stress- oder andere Notfallsituationen mit verschiedenen Mechanismen. Bei Mangel an Aminosäuren kann die Proteinbiosynthese nicht so ablaufen, wie dies bei normaler Versorgung der Fall wäre. Die Bakterienzelle reagiert darauf, indem sie die rRNA und tRNA-Biosynthese um ca. das Zwanzigfache reduziert, so dass viele Zellaktivitäten in Warteposition bleiben.

Die damit verbundene komplexe Reaktionsfolge (Stringenz-Antwort oder engl. "stringent response") wird durch Besetzung der A-Position am Ribosom mit einer unbeladenen tRNA eingeleitet. Dadurch wird die Verlängerung der Polypeptidketten bei der Proteinbiosynthese (Polypeptid-Elongation) unterbrochen. Anschließend wird ein Protein, das rel A-Genprodukt (engl. "stringent factor") aktiviert, so dass dieses Guanosin-tetraphosphat (ppGpp) oder -pentaphosphat (pppGpp) aus GDP bzw. GTP in Gegenwart von ATP synthetisiert. Dabei wird AMP freigesetzt.

GDP (GTP) + ATP → ppGpp (pppGpp) + AMP

Die exakte Funktion dieser ungewöhnlichen Nucleotide ist noch unklar, gesichert ist nur, dass die Transkriptionsinitiation der rRNA- und tRNA-Gene inhibiert wird.