Forscherin löst "Erbgutverpackung" in Zellen

Der Innsbrucker Molekularbiologin Alexandra Lusser ist ein wesentlicher Schritt zum besseren Verständnis des menschlichen Erbgutes gelungen. Die Forscherin hat gemeinsam mit Wissenschaftlern der University of California in San Diego ein spezielles Protein identifiziert, das für die „Verpackung“ des Erbguts in der Zelle von entscheidender Bedeutung ist. Besondere Bedeutung haben die Erkenntnisse für das bessere Verständnis von Krebs und Erbkrankheiten, berichtet die Innsbrucker Universität.

Als lange Kette betrachtet kann die DNA mehrere Meter lang sein. Im Zellkern ist aber nur sehr wenig Platz, deshalb muss die DNA „verpackt“ werden. Basische Proteine namens Histone, die um die DNA herumgewickelt wird, können die Länge um das 50.000-Fache verkürzen. Außerdem wird auf diese Weise eine übergeordnete Ebene der Regulation geschaffen, die all jene Prozesse beeinflusst, die Zugang zur DNA benötigen. Die Erforschung zur „Verpackungs“-Struktur namens Chromatin hat sich in den vergangenen Jahren sehr stark weiterentwickelt. Viele der Faktoren, die für die Modulation der Chromatinstruktur verantwortlich sind, werden mit der Entstehung einer großen Anzahl von Krebserkrankungen wie Leukämien, Brust- und Lungenkrebs aber auch Erbkrankheiten wie dem Williams-Syndrom in Verbindung gebracht. Die Prozesse, die die Packung der DNA und Histone regulieren, spielen eine zentrale Rolle bei der Verdoppelung der Chromosomen, bei Transkription, der Reparatur von DNA-Schäden und bei der Rekombination des genetischen Materials.

Lusser ist es gemeinsam mit Forscherkollegen gelungen, ein molekulares Motorprotein, CHD1, zu identifizieren und zu charakterisieren, das die Packung der DNA und Histone im Reagenzglas beschleunigt, so dass Chromatin entsteht, das dem natürlichen Chromatin der Zelle sehr ähnlich ist. Die Forschungsarbeit, die unter anderem vom US National Institute of Health (NIH) und von der Volkswagenstiftung unterstützt wurde, erscheint in der kommenden Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature Structural & Molecular Biology.