Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Detektivarbeit entschlüsselt Ursache für angeborenen Immundefekt

14.08.2015

Mutiertes Gen für verminderte Antikörperproduktion bei angeborenem variablen Immundefekt verantwortlich / Freiburger Forscher vom Centrum für Chronische Immundefizienz (CCI) publizieren internationale Studie in The American Journal of Human Genetics

Es war ein Krimi über mehrere Kontinente hinweg, der einen erfolgreichen Abschluss gefunden hat: Wissenschaftler aus Deutschland, den Niederlanden, Australien, Neuseeland und den USA haben erstmalig einen Mechanismus von Mutationen im NFKB1-Gen entdeckt, der dem variablen Immundefektsyndrom zugrunde liegt. 

Die gemeinsame Studie unter Erstautorenschaft von Dr. Manfred Fliegauf, Biologe am Centrum für Chronische Immundefizienz (CCI) des Universitätsklinikums Freiburg, erscheint in der gedruckten September-Ausgabe des Fachmagazins The American Journal of Human Genetics (AJHG). Online ist die Arbeit ab dem 13. August 2015 zu lesen.

Das variable Immundefektsyndrom (Common Variable Immunodeficiency, kurz CVID) umfasst eine heterogene Gruppe von Erkrankungen des Immunsystems. Die genetischen Ursachen für diesen angeborenen Immundefekt sind bei ungefähr 90 Prozent der Fälle noch unbekannt. CVID ist hauptsächlich durch die ungenügende Produktion von Antikörpern gekennzeichnet. Die betroffenen Patienten leiden meist an schweren und häufig wiederkehrenden bakteriellen Infektionen, vor allem der Atemwege.

Die Arbeitsgruppe um Dr. Fliegauf und Prof. Dr. Bodo Grimbacher, Wissenschaftlicher Direktor am Centrum für Chronische Immundefizienz (CCI) des Universitätsklinikums Freiburg, arbeitet an der Identifizierung von molekularen Mechanismen, die zur verminderten Antikörperproduktion führen. In der aktuellen Studie konnte mittels moderner Verfahren nachgewiesen werden, dass Mutationen in einem Gen namens NFKB1 (NF-kappaB1) für die Entstehung des variablen Immundefekts verantwortlich sind.

Die neuen Sequenziertechnologien ermöglichten es zu zeigen, dass in den Genen von CVID betroffenen Patienten eine von zwei Kopien (Allelen) dieses für viele Prozesse zentralen NFKB1-Gens zerstört ist. Das trügerische bei der Erforschung war, dass die zuerst entdeckte Mutation in einem nicht-kodierenden Bereich (Intron) liegt.

Bei Introns handelt es sich um Teilstücke der sogenannten messenger-RNA (mRNA), die den genetischen Code der DNA im Zellkern abliest und zu den Ribosomen transportiert, die anhand der Informationen Proteine herstellen. Beim Ablesen des DNA-Codes werden zunächst mRNA-Teilstränge gebildet, die aus Exons (kodierender Bereich) und Introns bestehen.

Nur die Exons enthalten wichtige Genabschnitte für die Proteinherstellung, daher werden bei der Verbindung der einzelnen Teilstränge die Introns entfernt und nur die Exons zu einem einzigen mRNA-Strang zusammengefügt. Die Mutation führt dazu, dass eines der Exons nicht mehr als solches erkannt wird, und dem kodierten Protein letztlich ein internes Fragment fehlt.

Das mutierte NF-kappaB1-Protein wird aber unmittelbar wieder eliminiert, kann also selbst eigentlich keinen Schaden anrichten. Das Resultat bezeichnet man als Haploinsuffizienz, da das Protein, das vom nicht-mutierten Allel produziert wird zwar völlig normal funktioniert, es aber insgesamt nur halb so viel davon gibt. Dies reicht im Fall von NF-kappaB1 eben nicht aus, um die Funktion des Immunsystems zu gewährleisten.

„Es war wahrlich Detektivarbeit herauszufinden, dass im NFKB1-Gen Mutationen vorkommen, die zu Haploinsuffizienz führen und dadurch für den variablen Immundefekt verantwortlich sind“, so Dr. Fliegauf. „Dass wir die Ergebnisse von verschiedenen Kontinenten in einer Publikation zusammenführen konnten, war für diese Studie und für das bessere Verständnis dieses Immundefekts ungemein wichtig.“

Auffällig für diese Form der Krankheitsentstehung durch Haploinsuffizienz, bei der immerhin 50 Prozent des normalen Genproduktes völlig funktionsfähig sind, war die sehr variable Ausprägung des Krankheitsbildes unter den Mutationsträgern innerhalb derselben Familie.

Während am CCI in Freiburg eine zweite CVID-Familie mit einer weiteren NFKB1-Mutation in einem nicht-kodierenden Gen-Abschnitt identifiziert wurde, konnte in Neuseeland bei einer dritten Familie mit der Erbkrankheit ein NFKB1-Defekt – hier jedoch in einem kodierenden Gen-Bereich – festgestellt werden. In allen drei Familien wirkt sich der NFKB1-Defekt in analoger Weise durch Haploinsuffizienz aus.

Titel der Originalpublikation: Haploinsufficiency of the NF-kB1 Subunit p50 in Common Variable Immunodeficiency

DOI: dx.doi.org/10.1016/j.ajhg.2015.07.008

Weitere Informationen:

http://dx.doi.org/10.1016/j.ajhg.2015.07.008
http://www.uniklinik-freiburg.de/cci
http://www.uniklinik-freiburg.de/presse/schwerpunkte/infektionen-und-immunsystem

Inga Schneider | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wegbereiter für Vitamin A in Reis
21.07.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Pharmakologie - Im Strom der Bläschen
21.07.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

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: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten