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 Einblick ins geschlossene Enzym
26.06.2017 | Universität Konstanz

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

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: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges

26.06.2017 | Förderungen Preise

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie