Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Inaktive X-Chromosomen kopieren sich schneller

02.03.2011
Biologinnen der TU Darmstadt haben erstmals beobachtet, wie sich das bei Männchen inaktive X-Chromosom verdoppelt. Das Ergebnis: Es dupliziert sich deutlich schneller als aktive Chromosome, da die DNA der Zelle nicht nacheinander, sondern gleichzeitig aktiviert wird.

Bei Säugetieren entscheidet das Y-Chromosom über das Geschlecht: Weibchen besitzen zwei X-Chromosomen, Männchen ein X- und ein Y-Chromosom. Auf dem X-Chromosom befinden sich allerdings Gene, die auf dem Y-Chromosom fehlen.

Damit diese Erbinformationen bei Männchen im Vergleich zu Weibchen nicht unterrepräsentiert sind, wird eines der beiden X-Chromosomen in weiblichen Zellen inaktiviert. Die Geninformationen selbst werden dabei nicht verändert und das inaktive Chromosom wie die anderen auch an die Tochterzellen weitervererbt. Es handelt sich dabei also um einen epigenetischen Prozess, der auch rückgängig gemacht werden kann.

Prof. Cristina Cardoso und Corella Casas Delucchi vom Fachbereich Biologie der TU Darmstadt konnten nun erstmals in lebenden Zellen beobachten, dass inaktivierte X-Chromosomen in wesentlich kürzerer Zeit dupliziert werden als aktive Chromosomen. Wie sie in ihrer gestern in „Nature Communications“ erschienenen Veröffentlichung (DOI: 10.1038/ncomms1218) darlegen, dauert die Vervielfältigung eines inaktivierten Chromosoms statt der üblichen zehn bis zwölf Stunden lediglich ein bis zwei Stunden, setzt dafür aber später ein. „Diese schnelle Duplikation wird dadurch erreicht, dass die DNA, der Träger der Erbinformationen, gleichzeitig aktiviert wird und nicht nacheinander wie üblicherweise“, berichtet Cardoso.

„Erstaunlich ist, dass die Duplikation noch inaktiver Erbinformationen in frühen Embryonen von Fliegen und Fröschen auf gleiche Weise funktioniert.“ Es stellt sich also die Frage, ob inaktive Regionen der DNA immer auf gleiche Weise, nämlich synchron, dupliziert werden.

Bei der Inaktivierung, die bei Säugern während der frühen Entwicklung des Embryos stattfindet, spielt das sogenannte Xist-Gen eine zentrale Rolle. Es produziert ein spezifisches Makromolekül (Ribonukleinsäure, RNA), das sich an eines der beiden X-Chromosomen der weiblichen Zelle bindet. Die Folge ist eine Reihe von chemischen Veränderungen der Histone, um die sich die DNA wickelt wie um eine Spule. Dadurch verändert sich wiederum die Dichte der Histone und damit auch die Aktivität der DNA. „Wir wollen nun versuchen, die Histone eines spezifischen Chromosoms auf eben diese Weise zu verändern. Wenn uns dies gelingt, wollen wir zunächst beobachten, ob dies Auswirkungen auf die Duplikationszeit hat und in einem zweiten Schritt, ob dies die Genexpression dieses Chromosoms verändert“, blickt Cardoso in die Zukunft. Wäre dem so, wäre künftig denkbar, die Wirkung von Pharmazeutika daraufhin zu analysieren, ob sie generell auf alle Chromosomen oder nur auf einige dieser DNA-Träger wirken. Womöglich könnten eines Tages sogar bestimmte krankheitsrelevante Gene inaktiviert beziehungsweise reaktiviert werden.

Pressekontakt
Corella Casas Delucchi
Tel. 06151/16-5074
casas@bio.tu-darmstadt.de
MI-Nr. 15/2011, Kneifel/csi

Jörg Feuck | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-darmstadt.de

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