Wie Eizellen und Spermien geschützt werden

15. Mai 2015, 09:02
1 Posting

Wiener Forscher konnten zeigen, wie kleine RNA-Schnipsel zielgenau "springende Gene" unter Kontrolle halten

Wien – In Keimzellen – Eizellen oder Spermien – liegt das Erbgut nur in einer Kopie vor. Umso wichtiger ist hier der Schutz der DNA vor Veränderungen. Wissenschafter des Instituts für Molekulare Biotechnologie (IMBA) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) haben jetzt Details eines solchen Mechanismus erforscht.

Der Hintergrund der Studie: In den Genomen von Pilzen, Pflanzen und Tieren gibt es zahlreiche nicht kodierende DNA-Abschnitte – sogenannte Transposons –, die von einem Ort im Erbgut zu einem anderen springen können und dadurch Schäden verursachen. Man könnte diese Transposons auch als "Genomparasiten" bezeichnen. Ihren negativen Einfluss auf das Erbgut gilt es zu verhindern, um Schäden zu verhindern.

Bei Tieren erfolgt dies über den sogenannten piRNA-Signalweg, der erst vor wenigen Jahren in der Fruchtfliege und in der Maus entdeckt wurde, heißt es von Seiten des IMBA. Die Erstautoren der aktuellen Studie, Fabio Mohn und Dominik Handler, haben nun nachweisen können, wie der piRNA-Mechanismus seine Spezifität erlangt, wie er also Transposons, nicht aber die eigenen Gene lahmlegt.

Zerstörung der "Genomparasiten"

Von zentraler Bedeutung sind kleine RNA-Schnipsel, sogenannte piRNAs, die passgenau wie Spiegelbilder die DNA-Erbgut-Sequenzen der "Genomparasiten" abdecken und damit deren Zerstörung einleiten. "Was wir herausgefunden haben ist, wie die Zelle entscheidet, welche Vorläufer-RNAs sie in die kleinen piRNAs umwandelt und wie sie dadurch das Abwehrsystem spezifisch nur gegen Transposons richtet", sagt Dominik Handler.

Bei der Studie fand das sogenannte "Next Generation Sequencing" Verwendung. Damit konnte das Team die Sequenz mehrerer hundert Millionen kleiner RNA-Moleküle bestimmen. Die zugrunde liegende Technologie sei den Forschern zufolge eine Revolution in der molekularbiologischen Forschung.

Mit einem einzigen Sequenzier-Gerät kann binnen einer Woche das Genom von zehn Menschen lückenlos aufgeklärt werden. Kostenpunkt: Etwa 1.000 Euro pro Genom. Zum Vergleich: Die Sequenzierung des ersten menschlichen Genoms dauert rund zehn Jahre und kostete noch rund drei Milliarden US-Dollar. (APA, 15.5.2015)

Share if you care.