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Genetik 8. Februar 2011

Reparatursystem, das mehr kann

Unterschätzt: Ein zelluläres Reparatursystem, von dem man bisher annahm, dass es primär für die Korrektur von DNA-Schäden zuständig ist, spielt auch in der Embryonalentwicklung eine zentrale Rolle. Es sorgt dafür, dass konstant die richtigen Gene aktiv sind.

Die Basler Forschergruppe um Prof. Dr. Primo Schär beobachtete, dass Mäuse, denen eine spezifische Komponente der zellulären Reparaturmaschine fehlte, vor der Geburt starben, obwohl die Zellen den Defekt erwartungsgemäß hätten kompensieren müssen. Untersuchungen zeigten, dass nicht die DNA-Stabilität beeinträchtigt war, sondern dass die Ablesemuster der Gene in der Embryonalentwicklung falsch programmiert wurden. Im Embryonalstadium wird für jeden Zelltyp ein spezifisches Programm von Genen aktiviert, während die Mehrzahl der Gene stillgelegt wird. Zu diesem Zweck wird die DNA in eine kompakte Form gebracht, in der nur die benötigten Gene ablesbar sind. Dies geschieht über Veränderungen an der chemischen Grundstruktur der DNA selbst sowie an Histonproteinen, um die die DNA aufgewickelt ist. Wie eine Art „Lesezeichen“ werden so die Gene, die gelesen werden sollen, markiert. Beim Setzen der „Lesezeichen“ können aber Fehler auftreten, die das DNA-Reparatursystem verhindert, indem es falsche Modifikationen an der DNA entfernt und Faktoren koordiniert, welche die korrekten chemischen Gruppen an den Histonen anbringt.

Quelle: Cortazar, D. et al.: Nature 2011; 2011; doi: 10.1038/nature09672

Uni Basel/PH, Ärzte Woche 6 /2011

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