Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dr. Jekyll und Mr. Hyde: Telomerase in Stammzellen

10.04.2015

Treten bei der Zellteilung gravierende Fehler auf, wird sie gestoppt und die Zelle eliminiert, damit nicht zu viele oder zu wenige Chromosomen von der Mutter- in die Tochterzelle gelangen.

Forscher des Jenaer Leibniz-Instituts für Altersforschung (FLI) entdeckten nun bislang unbekannte Funktionen der Telomere und der Telomerase. Die Telomere haben dabei eine Schlüsselfunktion, indem sie die Vermehrung von Zellen mit fehlerhafter Chromosomenanzahl unterdrücken und Tumorentstehung hemmen.


Intakte Telomere erkennen Fehlverteilung von Chromosomen und beugen durch Wachstumsstopp der Entartung von Zellen vor; Telomerase kann diesen „Telomerschutz“ negieren und Tumorentstehung begünstigen.

Grafik: Kerstin Wagner / FLI; Quelle: u.a. www.pixabay.com

Die Telomerase wiederum, die in gesunden Stammzellen die Telomerfunktion aufrechterhält, erlaubt auch Zellen mit fehlerhafter Chromosomenanzahl das Überleben und kann dadurch Tumorentwicklung begünstigen.

Für die Replikation der Telomere, den Endkappen der Chromosomen, wird ein spezielles Enzym, die Telomerase, benötigt. Die Hauptfunktion der Telomerase besteht darin, die Enden der Chromosomen intakt zu halten. Werden die Telomere zu kurz, können unterschiedliche Chromosomen miteinander fusionieren, die dann bei der Zellteilung nicht mehr korrekt in die Tochterzellen aufgeteilt werden und auseinanderbrechen.

Die Folge ist eine „zelluläre Katastrophe“ und genetische Instabilität: der Ursprung von vielen Tumoren. In diesem Szenario schützt die Telomerase vor der Entstehung von Tumoren, die durch Verkürzung der Telomere entstehen.

Forscher des Leibniz-Instituts für Altersforschung – Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI) in Jena fanden nun neue Erkenntnisse über die Rolle der Telomere und der Telomerase bei der Tumorentstehung, die in der renommierten Fachzeitschrift The EMBO Journal publiziert wurden.

Die neuen Daten decken eine völlig neue Kehrseite der Telomerase auf: dieses Enzym kann bei fehlerhafter Chromosomenanzahl die schützende Funktion der Telomere aufheben und so das Überleben von defekten Zellen erlauben. Solche Zellen können dann weitere Mutationen ansammeln und sich zu Tumorzellen entwickeln.

„In diesem Szenario schützt also die Telomerase nicht vor der Entstehung von Tumoren, sondern ermöglicht die Tumorentstehung – ähnlich dem gegensätzlichen Verhalten von Dr. Jekyll und Mr. Hyde“, betont PD Dr. Günes die jüngsten Forschungsergebnisse. Da beim erwachsenen Menschen die Telomerase fast ausschließlich in Stammzellen zu finden ist, stützen die neuen Erkenntnisse der Jenaer Forscher auch die Hypothese, dass sich Tumore aus entarteten Stammzellen entwickeln können.

Neuer Ansatz in Tumortherapie

„Diese neuen Erkenntnisse rücken die Telomere und Telomerase wieder als potenzielle Targets in der Tumortherapie in den Fokus - jedoch in einem völlig neuen Licht“, erklärt Prof. K. Lenhard Rudolph, Wissenschaftlicher Direktor am FLI.

„Früher ging man davon aus, dass sich durch Hemmung der Telomerase-Aktivität auf längere Zeit Tumorzellen abtöten lassen, indem sich als Folge der Telomerase-Hemmung ihre Telomere verkürzen. Unsere Studie zeigt jedoch, dass dieser Ansatz schon viel früher erfolgreich sein könnte. Da Tumorzellen fast immer einen veränderten Chromosomensatz aufweisen, sollten sie bereits von Beginn an sensitiv auf die Telomerase-Hemmung reagieren“, unterstreichen die Forscher.

Daraus ergeben sich nun neue Fragestellungen, die es in weiteren Studien zu beantworten gilt: Wie erkennen zum Beispiel die Telomere die veränderten Chromosomen in der Zelle und wie gelingt es der Telomerase, die Schutzfunktion der Telomere aufzuheben?

Publikation
Meena JK, Cerutti A, Beichler C, Morita Y, Bruhn C, Kumar M, Kraus JM, Speicher MR, Wang ZQ, Kestler HA, d'Adda di Fagagna F, Günes C, Rudolph KL. Telomerase abrogates aneuploidy-induced telomere replication stress, senescence and cell depletion. EMBO J. 2015 Mar 27. pii: e201490070. doi: 10.15252/embj.201490070

Kontakt:
Dr. Kerstin Wagner
Leibniz-Institut für Altersforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI)
Beutenbergstr. 11, 07745 Jena
Tel.: 03641-656378, Fax: 03641-656351, E-Mail: presse@fli-leibniz.de


Hintergrundinfo

Das Leibniz-Institut für Altersforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI) in Jena widmet sich seit 2004 der biomedizinischen Alternsforschung. Über 330 Mitarbeiter aus 30 Nationen forschen zu molekularen Mechanismen von Alternsprozessen und alternsbedingten Krankheiten. Näheres unter http://www.fli-leibniz.de.

Die Leibniz-Gemeinschaft verbindet 89 selbständige Forschungseinrichtungen. Deren Ausrichtung reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Raum- und Sozialwissenschaften bis zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute bearbeiten gesellschaftlich, ökonomisch und ökologisch relevante Fragestellungen. Sie betreiben erkenntnis- und anwendungsorientierte Grundlagenforschung. Sie unterhalten wissenschaftliche Infrastrukturen und bieten forschungsbasierte Dienstleistungen an. Die Leibniz-Gemeinschaft setzt Schwerpunkte im Wissenstransfer in Richtung Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Leibniz-Institute pflegen intensive Kooperationen mit den Hochschulen ‑ u.a. in Form der WissenschaftsCampi ‑, mit der Industrie und anderen Partnern im In- und Ausland. Sie unterliegen einem maßstabsetzenden transparenten und unabhängigen Begutachtungsverfahren. Aufgrund ihrer gesamtstaatlichen Bedeutung fördern Bund und Länder die Institute der Leibniz-Gemeinschaft gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 17.200 Personen, darunter 8.200 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Der Gesamtetat der Institute liegt bei 1,5 Milliarden Euro.

Näheres unter http://www.leibniz-gemeinschaft.de

Dr. Kerstin Wagner | 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