Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dem Geheimnis der Zelle auf der Spur

19.11.2004


Heidelberger Forscher entdecken Proteine, die Informationen von Histonen ablesen können

... mehr zu:
»DNS »Fruchtfliege »Gen »Histon »Protein »Zelle

"Ein weiterer Schritt zum Verständnis der Vorgänge, die aus einer Zelle eine Blut- oder Hautzelle werden lassen, ist getan", fasst Professor Renato Paro, Leiter der Abteilung Epigenetik am Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH), die Ergebnisse der neuesten Publikation aus seiner Arbeitsgruppe (Ringrose, L. et al., Molecular Cell, Vol. 16, 4) zusammen.

In jeder Zelle befindet sich die Erbinformation für den gesamten Organismus. Somit könnte aus jeder Zelle eine Hautzelle, eine Leberzelle oder eine Muskelzelle werden. Da für jede dieser Zellarten aber nur bestimmte Gene aktiv sein dürfen, werden die anderen Gene ausgeschaltet. In einer Art zellulärem Gedächtnis vererbt die so gestaltete Zelle die Information, welche Gene auszuschalten sind. Zurzeit arbeiten zahlreiche Molekularbiologen daran, die Funktionsweise des Ausschaltens zu verstehen. Renato Paro und seine Arbeitsgruppe haben sich hierfür die Fruchtfliege (Drosophila) als Studienobjekt ausgesucht, deren Genomsequenz bereits seit etwas mehr als vier Jahren bekannt ist.


Der Träger der Gene, die DNS, liegt im Zellkern aber nicht isoliert vor, sondern ist eingehüllt in Proteine. Diese Struktur wird als Chromatin bezeichnet und ihr wichtigster Bestandteil sind die so genannten Histone. Früher nahm man an, dass die Histone eine reine Verpackungsfunktion für die DNS hätten. Immerhin ist beispielsweise die DNS in menschlichen Zellen beinahe vier Meter lang und wird durch die Histone in eine Form gebracht, die es ihr ermöglicht, in den nur wenige Millionstel Meter großen Zellkern hinein zu passen. Neuere Erkenntnisse zeigen aber, dass die Histone ebenfalls Informationsträger sein können.

Um Informationen weiter zu geben, haben die Histone kleine Fortsätze an ihren Aminosäurebausteinen, die verschieden ausgestaltet sind. Beispielsweise kann an diesen Fortsätzen eine Methylgruppe, bestehend aus einem Kohlenstoffatom und drei Wasserstoffatomen, sitzen. "Diese Fortsätze wirken somit wie Flaggen, die von anderen Proteinen gelesen werden können", erläutert Renato Paro. Somit entsteht neben dem genetischen Code der DNS eine weitere Informationsebene, und einige Wissenschaftler sprechen auch schon vom "Histon-Code".

Die Informationen, die über die Histone weiter gegeben werden, sind durchaus wichtig. Ein Beispiel hierfür sind die so genannten Geschlechtschromosomen, wie Renato Paro erläutert. Eine männliche Zelle hat ein X- und eine Y-Chromosom, eine weibliche Zelle hat aber zwei X-Chromosomen. Da aber nur von einem X-Chromosom die Erbinformation abgelesen werden darf, wird das zweite Chromosom in den weiblichen Zellen stillgelegt. Und dafür sind die Histone verantwortlich.

Die Heidelberger Wissenschaftler wollten bei ihren Untersuchungen nun herausfinden, welche Proteine die Informationen der Histone ablesen können. Hierfür wurden Gene an Fruchtfliegen untersucht, die für die Aufrechterhaltung von Zellzuständen verantwortlich sind. Ist dabei eine bestimmte Markierung, wie beispielsweise eine Methylgruppe, auf dem entsprechenden Histon, erkennt das andockende Protein, dass dieses Gen inaktiv bleiben muss. Im Fall der Fruchtfliege sind dies die Proteine der so genannten Polycomb Gruppe, wie die Arbeitsgruppe um Renato Paro aufzeigen konnte. Sollte bei diesem Ablesen einmal etwas schief gehen, können die Folgen durchaus dramatisch sein. "Dann kann es vorkommen, dass der Fruchtfliege ein zweites Flügelpaar wächst oder ein Bein am falschen Segment entsteht", so der Molekularbiologe Paro. Stefan Zeeh

Rückfragen bitte an:
Prof. Dr. Renato Paro
ZMBH
Im Neuenheimer Feld 282
69120 Heidelberg
Tel. 06221 546878, Fax 545891
paro@zmbh.uni-heidelberg.de

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

Weitere Berichte zu: DNS Fruchtfliege Gen Histon Protein Zelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Krebsdiagnostik: Pinkeln statt Piksen?
25.05.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Kugelmühlen statt Lösungsmittel: Nanographene mit Mechanochemie
25.05.2018 | Technische Universität Dresden

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: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics