Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forschung für den kurzen Atem - Neues Enzym reguliert Genaktivität abhängig von Sauerstoff

03.07.2009
Sauerstoffmangel kann Zellen gefährlich werden. Sie schützen sich mit Hilfe der Oxygenasen, einer Familie von Enzymen, die Einfluss auf die Aktivität der Gene nehmen können.

Ein Gen trägt die Bauanleitung für ein Protein oder sogar für verschiedene Proteine. Ein Forscherteam unter der Leitung der LMU-Biologin Professor Angelika Böttger und des Chemikers Professor Christopher Schofield von der Oxford University, hat nun eine neue Oxygenase mit überraschender Funktion identifiziert: Das Molekül Jmjd6 bestimmt nicht, welches Gen aktiviert wird, sondern es reguliert, welches Protein schließlich ensteht.

"Damit scheint klar, dass der Sauerstoffgehalt alle Ebenen der Genaktivität beeinflussen kann", sagt Böttger. "Wir wollen nun klären, wie ein Sauerstoffmangel die genetische Aktivität verändert und warum Tumorzellen so viel stärker auf diese Extremsituation reagieren als normale Zellen." (Science online, 3. Juli 2009)

Sauerstoff ist eine wesentliche Energiequelle für alle Tiere - und auch für den Menschen. Weil vor allem die Zellen so empfindlich auf einen Sauerstoffmangel - eine Hypoxie - reagieren, haben sich verschiedene Mechanismen entwickelt, die den Gehalt an Sauerstoff messen und darauf antworten. Auf den Sauerstoffmangel in großen Höhen etwa reagiert der Körper mit einer verstärkten Produktion von roten Blutkörperchen, weil diese den Sauerstoff im Blut transportieren. Oxygenasen dagegen hängen Sauerstoffatome direkt an Proteine. Die Zugabe von Sauerstoffatomen wiederum reguliert die Funktion von Proteinen - abhängig von Schwankungen des Sauerstoffgehalts in der Umgebung. Denn wenn wenig Sauerstoff vorhanden ist, arbeiten die Oxygenasen schlechter.

Zudem aber beeinflussen manche Oxygenasen, welche Gene bei Sauerstoffmangel aktiv werden. Gene sind Abschnitte des Erbmoleküls DNA, die für Proteine kodieren. Wird ein Gen aktiv, erfolgt zunächst eine Abschrift in eine mRNA. Dieses Molekül wird in mehreren Schritten modifiziert, so dass dieses mRNA-Spleißen zu unterschiedlichen Endprodukten führen kann. Dann stammen verschiedene Proteine von einer einzigen genetischen Information ab. In ihrer aktuellen Studie identifizierten die Forscher ein neues Enzym, die Oxygenase Jmjd6, die auch eine wichtige Rolle beim mRNA-Spleißen spielt.

"Weil es sich um eine Oxygenase handelt, scheint jetzt sehr wahrscheinlich, dass über den Sauerstoffgehalt alle Schritte der Genaktivität beeinflusst werden können", sagt Böttger. "Wir wollen jetzt herausfinden, wie sich die gesamte genetische Aktivität unter verschiedenen Bedingungen ändert, wenn gleichzeitig Sauerstoffmangel herrscht. Interessant ist in diesem Zusammenhang auch, dass Krebszellen ganz besonders empfindlich auf Sauerstoffmangel reagieren und in Tumoren häufig Hypoxie-induzierte Proteine aktiv sind. "Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass Oxygenasen bestimmen, welche Gene aktiviert werden. Jetzt stellen wir fest, dass sie auch dafür sorgen, in welcher Form die Proteine gebildet werden, die in unserem Körper existieren, ob diese nun für eine Herz- oder eine Krebszelle bestimmt sind", meint Schofield. (suwe)

Publikation:
"Jmjd6 catalyses Lysyl-hydroxylation of U2AF65 - a protein associated with RNA splicing"
Celia J. Webby et.al
Science online, 3. Juli 2009
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Angelika Böttger
Department für Biologie II der LMU
Tel.: 089 / 2180 - 74279
Fax: 089 / 2180 - 74219
E-Mail: boettger@zi.biologie.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://cellbio.bio.lmu.de/
http://www.uni-muenchen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nervenkrankheit ALS: Mehr als nur ein Motor-Problem im Gehirn?
16.01.2017 | Leibniz-Institut für Neurobiologie

nachricht Feinstaub weckt schlafende Viren in der Lunge
16.01.2017 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

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: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Im Focus: Mit Bindfaden und Schere - die Chromosomenverteilung in der Meiose

Was einmal fest verbunden war sollte nicht getrennt werden? Nicht so in der Meiose, der Zellteilung in der Gameten, Spermien und Eizellen entstehen. Am Anfang der Meiose hält der ringförmige Proteinkomplex Kohäsin die Chromosomenstränge, auf denen die Bauanleitung des Körpers gespeichert ist, zusammen wie ein Bindfaden. Damit am Ende jede Eizelle und jedes Spermium nur einen Chromosomensatz erhält, müssen die Bindfäden aufgeschnitten werden. Forscher vom Max-Planck-Institut für Biochemie zeigen in der Bäckerhefe wie ein auch im Menschen vorkommendes Kinase-Enzym das Aufschneiden der Kohäsinringe kontrolliert und mit dem Austritt aus der Meiose und der Gametenbildung koordiniert.

Warum sehen Kinder eigentlich ihren Eltern ähnlich? Die meisten Zellen unseres Körpers sind diploid, d.h. sie besitzen zwei Kopien von jedem Chromosom – eine...

Im Focus: Der Klang des Ozeans

Umfassende Langzeitstudie zur Geräuschkulisse im Südpolarmeer veröffentlicht

Fast drei Jahre lang haben AWI-Wissenschaftler mit Unterwasser-Mikrofonen in das Südpolarmeer hineingehorcht und einen „Chor“ aus Walen und Robben vernommen....

Im Focus: Wie man eine 80t schwere Betonschale aufbläst

An der TU Wien wurde eine Alternative zu teuren und aufwendigen Schalungen für Kuppelbauten entwickelt, die nun in einem Testbauwerk für die ÖBB-Infrastruktur umgesetzt wird.

Die Schalung für Kuppelbauten aus Beton ist normalerweise aufwändig und teuer. Eine mögliche kostengünstige und ressourcenschonende Alternative bietet die an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

14. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

12.01.2017 | Veranstaltungen

Leipziger Biogas-Fachgespräch lädt zum "Branchengespräch Biogas2020+" nach Nossen

11.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Feinstaub weckt schlafende Viren in der Lunge

16.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Energieeffizienter Gebäudebetrieb: Monitoring-Plattform MONDAS identifiziert Einsparpotenzial

16.01.2017 | Messenachrichten

Nervenkrankheit ALS: Mehr als nur ein Motor-Problem im Gehirn?

16.01.2017 | Biowissenschaften Chemie