Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Histonmethylierung bestimmt das Schicksal von Zellen

11.10.2002


Dr. Frank Sauer, Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg: Entdeckung ist auch für die Entschlüsselung molekularer Mechanismen der Krebsentstehung von großer Bedeutung



"Unsere neuesten Forschungsergebnisse lassen vermuten, dass Histonmethylierung ein wichtiger Mechanismus der epigenetischen Kontrolle der Genexpression ist, und somit wesentlich an der Etablierung und Aufrechterhaltung des entwicklungsbiologischen Schicksals eukaryotischer Zellen beteiligt ist." Mit diesen Worten fasst Dr. Frank Sauer aus dem Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg eine neue Studie zusammen, die jetzt vorab elektronisch von dem Wissenschaftsmagazin "Nature" veröffentlicht wurde ("Trivalent methylation of histones H3 and H4 by Drosophila Ash1 mediates epigenetic activation of transcription" von Frank Sauer et al. (ZMBH, Heidelberg, und Dept. of Biochemistry, University of California, Riverside), Axel Imhof (Universität München), Elisabeth Kremmer (GSF-Forschungszentrum, München).



Während der Embryogenese von vielzelligen Organismen entstehen aus einer einzigen Zelle, der befruchteten Eizelle, Milliarden von Zellen, die alle eine spezifische Funktion, Struktur, und Position im Organismus haben. Das entwicklungsbiologische Schicksal einer Zelle wird bereits früh während der Embryonalentwicklung bestimmt und muss dann während des gesamten Lebens beibehalten werden. Auf molekularer Ebene ist dieser Prozess streng an die Expression spezifischer Gene geknüpft, deren Produkte, Eiweiße (Proteine), zum Beispiel die Funktion und Struktur der Zelle bestimmen.

Um die Funktion einer Zelle während des gesamten Lebenszykluses aufrecht zu erhalten, muss die Expression bestimmter Gene über Zellteilungen hinweg konstitutiv aktiviert und reprimiert werden. Die molekularen Mechanismen, die diese stabile Genexpression vermitteln, werden als Epigenetik bezeichnet. Es wird postuliert, dass Epigenetik auf der Ebene des Chromatins stattfindet und von spezifischen epigenetischen Regulatoren vermittelt wird. Chromatin entsteht durch die Assoziation des Erbguts (DNA, Chromosomen) mit Proteinen, vornehmlich Histonen, im Kern eukaryotischer Zellen. Diese Assoziation ist notwendig, um das Erbgut in den relativ kleinen Zellkern zu verpacken. Histone sind jedoch nicht nur Strukturproteine des Chromatins, sondern auch an der Ausführung von DNA-abhängigen Prozessen wie der Genexpression beteiligt. Insbesondere die Anheftung kleiner funktionaler Gruppen (zum Beispiel Methyl- oder Acetylgruppen) an Histone (Modifizierung) spielt hierbei eine wichtige Rolle.

"Jetzt wurde gezeigt, dass der epigenetische Regulator Ash1 aus der Taufliege Drosophila melanogaster spezifisch Histone methyliert, um die Expression von Zielgenen, die zum Beispiel an der Bildung eines Beins beteiligt sind, zu aktivieren", sagt Sauer. Ash1 methyliert drei spezifische Stellen in zwei der fünf bekannten Histone. Dieses Methylierungsmuster hat zwei Funktionen. Zum einen verhindert es die Anlagerung von Inhibitoren an die Ash1-Zielgene und somit das Abschalten dieser Gene. Zum anderen wird das Methylierungsmuster spezifisch von einem Proteinkomplex erkannt, der in der Lage ist, die Struktur des Chromatins aktiv zu verändern und so die konstitutive Expression der Ash1-Zielgene sicherstellt.

Die Aufklärung epigenetischer Mechanismen ist von besonderer Bedeutung, da Störungen der epigenetischen Genexpression das Schicksal von Zellen verändern, und zum Beispiel im Menschen zur Entstehung von Krebs führen können. "Die Entdeckung, dass Histonmethylierung epigenetische Genexpression vermittelt, liefert somit nicht nur einen wichtigen Beitrag zur Aufklärung entwicklungsbiologischer Prozesse, sondern ist auch für die Entschlüsselung der molekularen Mechanismen, die an der Entstehung von Krebs beteiligt sind, von großer Bedeutung", sagt Sauer.

Rückfragen bitte an:

Dr. Frank Sauer
Zentrum für Molekulare Biologie
der Universität Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 282, 69120 Heidelberg
Tel. 06221 546858, Fax 545894
f.sauer@mail.zmbh.uni-heidelberg.de

allgemeine Rückfragen von Journalisten auch an:

Dr. Michael Schwarz
Pressesprecher der Universität Heidelberg
Tel. 06221 542310, Fax 542317
michael.schwarz@rektorat.uni-heidelberg.de

Dr. Michael Schwarz | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-heidelberg.de/presse/index.html

Weitere Berichte zu: Chromatin Expression Genexpression Histone Histonmethylierung Zelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität
25.04.2017 | Universität Bielefeld

nachricht Wehrhaft gegen aggressiven Sauerstoff - Metalloxid-Nickelschaum-Elektroden in der Wasseraufspaltung
25.04.2017 | Universität Ulm

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: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur lückenlosen Qualitätsüberwachung in der gesamten Lieferkette

25.04.2017 | Verkehr Logistik

Digitalisierung bringt Produktion zurück an den Standort Deutschland

25.04.2017 | Wirtschaft Finanzen