Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Chromosom ist kein Zufallsknäuel

14.05.2013
Freiburger Forscher untersuchen Moleküle, die in einer Bakterienzelle die Struktur des Erbguts sichern

Chromosomen enthalten die Erbinformation von Zellen und sind fadenförmige Moleküle. Dieser Faden ist dabei 2.000- bis 10.000-mal länger als die Zelle selbst: Er muss also gefaltet werden, damit er hinein passt. Dennoch ist eine geordnete dreidimensionale Struktur wichtig, damit das Chromosom für viele Prozesse in der Zelle zugänglich ist.


Darstellung vieler SMC-Bewegungsmuster in Bakterienzellen, die weiß umrandet sind. Jede Farbe stellt eine gemessene Spur dar. © Kleine Borgmann et al.

SMC-Proteine halten eine definierte Struktur des Chromosoms aufrecht und sorgen dafür, dass es nicht zu einem Zufallsknäuel zusammenfällt. Juniorprofessor Dr. Maximilian Ulbrich, Institut für Physiologie II und BIOSS Centre for Biological Signalling Studies, hat zusammen mit Prof. Dr. Peter Graumann vom Institut SYNMIKRO, Universität Marburg, und weiteren Kolleginnen und Kollegen gezeigt, wie SMC-Proteine sich über das Erbgut bewegen und es organisieren. Die Ergebnisse der Forschung wurden in der renommierten Fachzeitschrift „Cell Reports“ veröffentlicht.

Mit schneller Fluoreszenzmikroskopie war es den Wissenschaftlern und der Wissenschaftlerin möglich, die Bewegungsmuster einzelner SMC-Moleküle sichtbar zu machen und automatisiert zu verfolgen. Dadurch konnten sie demonstrieren, wie nur etwa 50 Moleküle das gesamte Chromosom einer Bakterienzelle zusammendrücken und gleichzeitig seine dreidimensionale Struktur erhalten. 20 Prozent der SMC-Moleküle in einer Bakterienzelle sind statisch: Sie sind in zwei Zentren auf dem Chromosom gebunden. Zusätzlich enthält die Zelle dynamische SMC-Moleküle, deren Anteil 80 Prozent beträgt und die über das gesamte Erbgut wandern. Sie halten das Chromosom zusammen und organisieren es. Die Entdeckung der mobilen SMC-Proteine und ihrer kontinuierlich hohen Dynamik erklärt, wie nur wenige Proteinmoleküle ein Chromosom aus mehr als vier Millionen Nukleotid-Bausteinen dreidimensional anordnen können.

Mit weiteren biochemischen Versuchen wies das Team der Wissenschaftler nach, dass nur die mobilen SMC-Moleküle direkt mit dem Erbgut interagieren, die statischen sind dazu nicht in der Lage. Beide üben jedoch wichtige Funktionen für die Zelle und die Zusammenfaltung der Chromosomen aus. Die neuen Erkenntnisse lassen sich vermutlich auf menschliche SMC-Komplexe übertragen: Denn SMC-Proteine kommen nicht nur in Bakterien vor, sondern sind auch in höheren Zellen für die Zellteilung und die Organisation von Chromosomen notwendig.
Kontakt:
Juniorprofessor Dr. Maximilian Ulbrich
BIOSS Centre for Biological Signalling Studies
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-97183
E-Mail: max.ulbrich@bioss.uni-freiburg.de

Rudolf-Werner Dreier | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-freiburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neurobiologie - Vorausschauend teilen
27.02.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Evolution: Warum Huftiere im Neogen größer wurden
27.02.2017 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

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: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neurobiologie - Vorausschauend teilen

27.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Energieeffiziente Reinigung von Industrieabgasen

27.02.2017 | Energie und Elektrotechnik

Wie Proteine Zellmembranen verformen

27.02.2017 | Biowissenschaften Chemie