Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nicolai Siegel erforscht Trypanosomen

25.01.2012
Der tropische Parasit, der beim Menschen die Schlafkrankheit auslöst, steht im Zentrum der Arbeit von Nicolai Siegel.

Der junge Wissenschaftler ist Anfang 2012 aus Paris an die Universität Würzburg gekommen, um hier am Zentrum für Infektionsforschung seine eigene Nachwuchsgruppe aufzubauen.

Nicolai Siegel, 1978 in Heidelberg geboren, hat ab 1999 Biochemie an der Brown University in Providence (USA) studiert. Ein Auslandssemester verbrachte er an der Eidgenössischen Technischen Hochschule ETH in Zürich. Im Anschluss absolvierte er ein PhD-Studium, das mit der deutschen Promotion vergleichbar ist, an der Rockefeller University in New York. Als Postdoc ging Siegel 2009 dann ans Pasteur-Institut nach Paris. Von dort ist er nun ans Zentrum für Infektionsforschung der Uni Würzburg gewechselt.

Als Leiter einer Nachwuchsgruppe erforscht Nicolai Siegel in Würzburg den Parasiten Trypanosoma brucei. Dieser einzellige, wurmartige Organismus ist südlich der Sahara in Afrika verbreitet. Durch den Stich der Tse-Tse-Fliege kann er auf den Menschen übertragen werden und löst dann die Schlafkrankheit aus. Impfstoffe gegen den Erreger gibt es bislang nicht. Die verfügbaren Medikamente haben zum Teil so starke Nebenwirkungen, dass man sie eigentlich niemandem verabreichen sollte. Im Endstadium der Krankheit, wenn der Parasit vom Blut ins Gehirn eingedrungen ist, verfallen die Erkrankten in völlige Apathie; ihr Tod ist dann unausweichlich.

Neue Art der Genregulation vermutet

Die Schlafkrankheit besser behandeln zu können: Das ist ein Grund, warum der Parasit erforscht wird. Der andere Grund: Schon früh in der Evolution hat der Erreger einen Sonderweg eingeschlagen. Darum unterscheidet er sich in vielen Punkten von anderen Lebewesen. Das ist es, was Nicolai Siegel besonders an seinem Forschungsobjekt fasziniert – zumal er bei dem Erreger eine neue Art der Genregulation vermutet.

Normalerweise verläuft die Aktivierung eines Gens so: Zuerst muss die DNA ausgepackt werden – denn im Zellkern ist sie platzsparend verstaut. Sie ist aufgewickelt auf Histon-Proteine, die sich wiederum zu einer kompakten Struktur zusammendrängen. Erst wenn dieses Knäuel ausreichend gelockert ist, wird die DNA zugänglich für Proteine, die das Abschreiben der genetischen Information erledigen.

Markierte Startpunkte auf der DNA fehlen

Das Abschreiben eines Gens beginnt in der Regel an markierten Startpunkten auf der DNA. Bei Trypanosoma allerdings hat man bislang weder solche Punkte noch ihre Markierungen gefunden. Nicolai Siegel geht davon aus, dass es bei dem tropischen Erreger quasi von alleine zum Abschreiben der Gene kommt, wenn sich das Knäuel aus DNA und Histonen ausreichend entwirrt hat. Anders gesagt: Das Ausmaß der DNA-Verpackung entscheidet hier über die Aktivierung eines Gens.

Natürlich aber darf auch die Verpackung und Entpackung der DNA nicht unreguliert bleiben. Bei diesem Prozess spielen Enzyme eine Rolle, die an den vier bekannten Histon-Proteinen gezielte Modifizierungen vornehmen. Als Folge davon lösen oder verfestigen sich die Knäuel. Und woher wissen die Enzyme, an welcher Stelle der DNA sie tätig werden müssen? „Vor Kurzem wurden Hinweise darauf gefunden, dass spezielle ncRNA-Moleküle die Enzyme an die richtigen Stellen lotsen“, sagt Siegel.

Auffällige Verteilung von Histon-Proteinen

Modifikationen an den Histon-Proteinen gibt es auch bei Trypanosomen. Zusätzlich besitzen die Parasiten von jedem der vier Histone eine zusätzliche Variante. Siegel hat nachgewiesen, dass immer zwei bestimmte Histon-Varianten genau dort angereichert sind, wo das Abschreiben eines Gens beginnt, während sich zwei andere Histon-Varianten vermehrt an den Stellen befinden, wo der Abschreibeprozess endet.

Wie wirken die Histone und die ncRNA-Moleküle zusammen? Wie regulieren sie die Verpackung der DNA, so dass Gene aktiviert oder stillgelegt werden? Diese Fragen will Siegel mit seiner Nachwuchsgruppe klären. Im Idealfall liefert diese Grundlagenforschung auch neue Erkenntnisse, die für die Entwicklung von Impfstoffen oder besseren Medikamenten gegen den Erreger der Schlafkrankheit bedeutsam sind.

Kontakt

Nicolai Siegel, Zentrum für Infektionsforschung der Universität Würzburg,
T (0931) 31-88499, nicolai.siegel@uni-wuerzburg.de

Gunnar Bartsch | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de
http://www.imib-wuerzburg.de/research/siegel/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Demenz: Neue Substanz verbessert Gehirnfunktion
28.07.2017 | Technische Universität München

nachricht Mit einem Flow-Reaktor umweltschonend Wirkstoffe erzeugen
28.07.2017 | Universität Bielefeld

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: Ruckartige Bewegung schärft Röntgenpulse

Spektral breite Röntgenpulse lassen sich rein mechanisch „zuspitzen“. Das klingt überraschend, aber ein Team aus theoretischen und Experimentalphysikern hat dafür eine Methode entwickelt und realisiert. Sie verwendet präzise mit den Pulsen synchronisierte schnelle Bewegungen einer mit dem Röntgenlicht wechselwirkenden Probe. Dadurch gelingt es, Photonen innerhalb des Röntgenpulses so zu verschieben, dass sich diese im gewünschten Bereich konzentrieren.

Wie macht man aus einem flachen Hügel einen steilen und hohen Berg? Man gräbt an den Seiten Material ab und schüttet es oben auf. So etwa kann man sich die...

Im Focus: Abrupt motion sharpens x-ray pulses

Spectrally narrow x-ray pulses may be “sharpened” by purely mechanical means. This sounds surprisingly, but a team of theoretical and experimental physicists developed and realized such a method. It is based on fast motions, precisely synchronized with the pulses, of a target interacting with the x-ray light. Thereby, photons are redistributed within the x-ray pulse to the desired spectral region.

A team of theoretical physicists from the MPI for Nuclear Physics (MPIK) in Heidelberg has developed a novel method to intensify the spectrally broad x-ray...

Im Focus: Physiker designen ultrascharfe Pulse

Quantenphysiker um Oriol Romero-Isart haben einen einfachen Aufbau entworfen, mit dem theoretisch beliebig stark fokussierte elektromagnetische Felder erzeugt werden können. Anwendung finden könnte das neue Verfahren zum Beispiel in der Mikroskopie oder für besonders empfindliche Sensoren.

Mikrowellen, Wärmestrahlung, Licht und Röntgenstrahlung sind Beispiele für elektromagnetische Wellen. Für viele Anwendungen ist es notwendig, diese Strahlung...

Im Focus: Physicists Design Ultrafocused Pulses

Physicists working with researcher Oriol Romero-Isart devised a new simple scheme to theoretically generate arbitrarily short and focused electromagnetic fields. This new tool could be used for precise sensing and in microscopy.

Microwaves, heat radiation, light and X-radiation are examples for electromagnetic waves. Many applications require to focus the electromagnetic fields to...

Im Focus: Navigationssystem der Hirnzellen entschlüsselt

Das menschliche Gehirn besteht aus etwa hundert Milliarden Nervenzellen. Informationen zwischen ihnen werden über ein komplexes Netzwerk aus Nervenfasern übermittelt. Verdrahtet werden die meisten dieser Verbindungen vor der Geburt nach einem genetischen Bauplan, also ohne dass äußere Einflüsse eine Rolle spielen. Mehr darüber, wie das Navigationssystem funktioniert, das die Axone beim Wachstum leitet, haben jetzt Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) herausgefunden. Das berichten sie im Fachmagazin eLife.

Die Gesamtlänge des Nervenfasernetzes im Gehirn beträgt etwa 500.000 Kilometer, mehr als die Entfernung zwischen Erde und Mond. Damit es beim Verdrahten der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Ferienkurs mit rund 600 Teilnehmern aus aller Welt

28.07.2017 | Veranstaltungen

10. Uelzener Forum: Demografischer Wandel und Digitalisierung

26.07.2017 | Veranstaltungen

Clash of Realities 2017: Anmeldung jetzt möglich. Internationale Konferenz an der TH Köln

26.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Firmen räumen bei der IT, Mobilgeräten und Firmen-Hardware am liebsten in der Urlaubsphase auf

28.07.2017 | Unternehmensmeldung

Dunkel war’s, der Mond schien helle: Nachthimmel oft heller als gedacht

28.07.2017 | Geowissenschaften

8,2 Millionen Euro für den Kampf gegen Leukämie

28.07.2017 | Förderungen Preise