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 Ionen gegen Herzrhythmusstörungen – Nicht-invasive Alternative zu Katheter-Eingriff
20.01.2017 | GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

nachricht Leibwächter im Darm mit chemischer Waffe
20.01.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

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: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise