Licht in die DNA-Reparatur

30. Jänner 2004, 15:59
posten

"Dornröschen" half bei der Erforschung

Berlin - Wissenschaftler vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) in Berlin haben Licht ins Rätsel der DNA-Reparatur gebracht. Jeden Tag wird die DNA durch Viren, Bakterien, Strahlung, mobile genetische Elemente wie Transposons sowie bei der Verdopplung und bei der Zellteilung geschädigt. Glücklicherweise sind diese spontanen Änderungen oder Rekombinationen der DNA zum größten Teil nur von kurzer Dauer und verursachen keine Erkrankungen. Den Berliner Forschern ist es nun gelungen zu erforschen wie von Transposons verursachte DNA-Schäden in Säugerzellen repariert werden.

"Tatsächlich repariert die Zellmaschinerie DNA-Schäden sofort, denn die Stabilität der DNA ist lebensnotwendig für die Gesundheit eines jeden Menschen", erklärt Zoltan Ivics, einer der Studienleiter. Bisher war das Rätsel nur bei der Fruchtfliege Drosophila untersucht worden. "Transposons sind geheimnisvolle Boten der Evolution, sie sind mehrere Millionen Jahre alt und haben sich in die Erbanlagen nahezu aller Organismen vom Bakterium bis zum Menschen eingeschlichen", erklärt der Experte. Diese Transposons haben im Laufe der Zeit ihre Aktivität verloren, sind aber immer noch im Stande Schäden an der DNA des Wirtsorganismus auszulösen. Ivics hat gemeinsam mit seiner Kollegin Zsuzsanna Izsvak ein künstliches Transposon entwickelt, aus dem sie die Mutationen herausschnitten. In Anlehnung an das Grimmsche Märchen nannten sie es "Dornröschen" (Sleeping Beauty). "Es zeigte sich, dass Dornröschen ein ausgezeichnetes Werkzeug ist, um die Mechanismen der DNA-Reparatur zu erforschen", so Ivics.

"Dornröschen"

"Dornröschen" besteht aus zwei Komponenten: dem Transposon und einem Proteinfaktor, der das künstliche Transposon in die DNA einer Wirtszelle schleust. "Zu Beginn der Verlagerung wird Dornröschen aus der DNA ausgeschnitten, wobei der DNA-Doppelstrang in zwei Teile auseinander geschnitten wird", erklärt Ivics. Dabei konnten die beiden Forscher zeigen, dass sich zwei wichtige Reparatur-Pfade der Zellmaschinerie an der Reparatur der DNA-Schäden beteiligen. "Einer davon braucht genau die gleiche Sequenz wie die Stelle, an der die DNA auseinander geschnitten worden ist, der andere Pfad kann sich auch zurechtfinden ohne dass die gleiche Sequenz vorliegt", führt Ivics aus. Dabei ist es den Forschern gelungen, ein Protein zu identifizieren, das bei der Verlagerung von DNA-Elementen eine Rolle spielt.

Die Forschungsergebnisse wurden in der jüngsten Ausgabe der Fachzeitschrift Molecular Cell veröffentlicht. (pte)

Share if you care.