Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sonnenschutz für Zellen

24.06.2008
Würzburger Forscher liefern besseres Verständnis des DNA-Reparatursystems

Neue Erkenntnisse über den molekularen Mechanismus, der UV-Schäden des Erbguts repariert, liefern Wissenschaftler um Prof. Dr. Caroline Kisker vom Rudolf-Virchow-Zentrum/DFG-Forschungszentrum der Universität Würzburg und der Universitäten Stony Brook University und dem National Institute of Health (USA).

Die Forschungen eröffnen neue Ansätze für die Therapie seltener chronischer Hauterkrankungen und die Prävention von UV-Schäden und damit Hautkrebs. Ihre Ergebnisse beschreiben sie jetzt in der Online-Fachzeitschrift "PLoS Biology".

Sommerzeit - Sonnenzeit: Während es die meisten gerade jede freie Minute nach draußen in die Sonne zieht, sitzen wenige in abgedunkelten Räumen und meiden jeden Sonnenstrahl.

... mehr zu:
»Gendefekt »Protein

Grund ist eine seltene Hautkrankheit, Xeroderma pigmentosum, unter der rund 50 Menschen in Deutschland leiden und die gehäuft bei Kindern auftritt. Weil die Betroffenen Sonnenlicht meiden müssen und in der Mehrheit Kinder sind, werden sie umgangssprachlich als Mondscheinkinder bezeichnet. UV-Strahlen der Sonne lösen bei Mondscheinkindern Entzündungen auf der Haut aus, später entstehen warzenähnliche Gebilde, die sich zu gefährlichen Hautkrebsformen entwickeln können. Das Hautkrebsrisiko ist gegenüber gesunden Menschen 2000fach erhöht.

Die Ursache der seltenen Krankheit ist ein Gendefekt im körpereigenen DNA-Reparatursystem. Das sorgt beim gesunden Menschen dafür, dass durch UV-Strahlen hervorgerufene Schädigungen der Erbsubstanz wieder repariert werden. Jede Hautzelle verfügt über ein solches Reparatursystem, das beim Menschen aus 30 Proteinen besteht. Fällt das System aus, so können Schädigungen langfristig zu Hautkrebs führen. Auch beim gesunden Menschen kann das passieren - ein intensives Sonnenbad mit Sonnenbrand überfordert das System, Schädigungen können nicht mehr repariert werden.

Forscher erproben derzeitig Cremes, die Reparatursysteme aus Bakterien enthalten und stellvertretend Schädigungen beim Patienten reparieren oder als Schutz in Sonnencremes angewendet werden können. Erkrankungen wie Xeroderma pigmentosum können heute allerdings noch nicht geheilt werden. Deshalb untersuchen die Forscher um Caroline Kisker, wie die einzelnen Proteine des Reparatursystems arbeiten. Da das menschliche System viel komplizierter ist, analysieren sie das verwandte Reparatursystem des Bakteriums Thermoplasma acidophilum.

Um den molekularen Mechanismus zu untersuchen, erstellten die Forscher erstmalig Proteinkristalle des so genannten XPD-Proteins, das zum Reparatursystem gehört. Es entwindet die DNA und ist für die Erkennung und Identifizierung von UV-Schäden an der DNA außerordentlich wichtig. Wie XPD arbeitet, war bisher nicht klar. Mithilfe der Röntgenstrukturanalyse konnten die Forscher aus den Kristallen nun ein Modell entwickeln, wie XPD die DNA bindet und repariert. Hat man ein solches Modell, so kann man mittels Computerprogrammen untersuchen, welche Auswirkungen Gendefekte auf die Funktion des Reparatursystems haben. Die Forscher simulierten verschiedene Gendefekte, die alle zur Mondscheinkrankheit führen. Darüber hinaus analysierten sie auch die Auswirkung von Defekten, die zu verwandten Krankheiten, dem Cockayne Syndrom und zu Trichothiodystrophy, führen.

Für alle drei Krankheiten fanden sie verschiedene Mechanismen, die allesamt dazu führen, dass das wichtige XPD-Protein nicht mehr richtig oder gar nicht mehr funktioniert. Entweder erkennt das Protein die Schäden nicht mehr, oder kann sie nicht identifizieren. Die Folge: Das System wird gleich zu Beginn blockiert, die Reparatur kann damit nicht durchgeführt werden. Kenntnisse über den genauen Mechanismus können nun neue Ansätze für die Therapie von Hauterkrankungen liefern.

"Crystal structure of the FeS cluster containing nucleotide excision repair helicase XPD", Stefanie C. Wolski, Jochen Kuper, Petra Hänzelmann, James J. Truglio, Deborah L. Croteau, Bennett Van Houten and Caroline Kisker. Plos, published online june 23, 2008.

Kontakt:

Prof. Dr. Caroline Kisker
Tel.: 0931-201 48300
Email: caroline.kisker@virchow.uni-wuerzburg.de
Sonja Jülich
Leiterin Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Tel.: 0931-201 48714
Mobil: 0174-2118850
Email: sonja.juelich@virchow.uni-wuerzburg.de

Sonja Jülich | idw
Weitere Informationen:
http://www.rudolf-virchow-zentrum.de

Weitere Berichte zu: Gendefekt Protein

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut
20.10.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Aus der Moosfabrik
20.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise