Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Reparateure der Zelle entlarvt

29.06.2010
Max-Planck-Forscher beschleunigen und verfeinern die Suche nach Reparatur-Genen

Schadhafte Veränderungen der DNA können fatale Folgen haben. Deshalb gibt es spezielle Reparatur-Gene, die kaputte Stellen des Trägers der Erbinformation schnell wieder kitten. Sind allerdings gerade diese Gene nicht funktionsfähig, kann das oft zu ernsthaften Krankheiten führen.


Das Genom abgehorcht: Dresdner Forscher suchten in menschlichen Zellen nach den Reparatur-Genen
Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik

Umso erstaunlicher ist es da, dass es zum Funktionieren dieser Reparateure der Zelle bisher keinen systematischen Überblick gab. Den haben nun Forscher um Frank Buchholz vom Dresdner Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik angeschoben und beschleunigt: In einem genomweiten Screen haben sie gezielt nach Genen gesucht, die an der Behebung von Doppelstrangbrüchen der DNA beteiligt sind. Das Forscherteam erzielte in menschlichen Zellen 61 Treffer: Sie fanden also Gene, die das Kitten von DNA-Doppelstrangbrüchen fördern oder bremsen - darunter auch bisher unbekannte Gene. Frank Buchholz ordnet die Ergebnisse dementsprechend optimistisch ein: "Dieser Datensatz wird die weitere Suche nach Genen, die bei der DNA-Reparatur mitmachen, deutlich beschleunigen und eröffnet damit natürlich auch neue medizinische Anwendungsmöglichkeiten". (PLoS Biology, 29. Juni 2010)

Eine der großen neuen Entdeckungen ist das Gen KIAA0415. Ist es ausgeschaltet, reduziert dies die Fähigkeit der Zelle, DNA-Brüche zu reparieren. Detaillierte Studien dieses bisher nicht untersuchten Gens haben gezeigt, dass es mit Genen interagiert, die in Patienten mit der Erbkrankheit Hereditäre Spastische Paraplegie (HSP) mutiert sind. Diese Erkrankung führt zu einer Degeneration des pyramidalen Systems - hier verlaufen wichtige Zellfortsätze von Nervenzellen des Bewegungsapparats. Die Folge: Die Beine von Betroffenen sind in der Bewegung deutlich eingeschränkt bis hin zu vollständiger Lähmung.

Das Dresdner Team schlussfolgerte, dass vielleicht auch Mutationen des Gens KIAA0415 Auslöser dieser Erkrankung sein könnten. Tatsächlich fanden die Wissenschaftler in Kollaboration mit einem französischen Mediziner-Team um Giovanni Stevanin vom INSERM in Paris Mutationen des KIAA0415-Gens in HSP-Patienten. "Wir schlagen deshalb nun vor, das Gen umzubennen in SPG48, das wäre im Zusammenspiel mit SPG11 und SPG15 und aufgrund der Rolle, die wir ihm jetzt zuschreiben können, der logische Name", so Buchholz. Ist SPG48 nicht funktionsfähig, so eine weitere Beobachtung, können Stoffe, die die DNA schädigen, leichter zuschlagen. Buchholz: "Oder anders gesagt: Wir sehen hier eine deutliche Verknüpfung des Gens SPG48 mit der DNA-Reparatur - mit dieser Aufgabe ist es in Zusammenhang zu bringen, und das hatte man vorher noch nicht so gesehen". Kann SPG48 nicht arbeiten, weil es - wie in HSP-Patienten - mutiert ist, so bleibt auch häufig eine Reparatur von DNA-Doppelstrangbrüchen aus. Als Folge sind die Zellen auf lange Sicht nicht lebensfähig und sterben ab. Das untermauert nicht nur die These, dass SPG48 Vorbedingung für eine funktionierende DNA-Reparatur ist, sondern auch einen Zusammenhang zwischen DNA-Reparatur und der Krankheit HSP.

Neues Wissen mit medizinischem Potenzial

Auf lange Sicht sind die neuen Erkenntnisse ein wichtiger Beitrag zu einem besseren Verständnis der Vorgänge, mit denen Zellen defekte DNA wieder instand setzen - sowie zu einem Verständnis von Erkrankungen, die das Ergebnis eines Versagens dieses Vorgangs sind. "Dieses neue Wissen ist jetzt natürlich noch kein Mittel etwa gegen HSP", schränkt Frank Buchholz ein, "aber wir haben nun neue Kandidaten unter der unüberschaubaren Zahl von Genen, die man sich nun sofort genauer anschauen kann". Die Suche nach Genen, die DNA reparieren können, geht weiter - der Dresdner Screen hat das Suchfeld nun aber deutlich eingegrenzt und stellt mit dem aussagekräftigen Datensatz ein Mittel zur Verfügung, mit dem man deutlich schneller arbeiten kann.

Originalveröffentlichung:

Miko³aj S³abicki, Mirko Theis, Dragomir B. Krastev, Sergey Samsonov, Emeline Mundwiller, Magno Junqueira, Maciej Paszkowski-Rogacz, Joan Teyra, Anne-Kristin Heninger, Ina Poser, Fabienne Prieur, Jérémy Truchetto, Christian Con-favreux, Cécilia Marelli, Alexandra Durr, Jean Philippe Camdessanche, Alexis Brice, Andrej Shevchenko, M. Teresa Pisabarro, Giovanni Stevanin, Frank Buchholz
A Genome-Scale DNA Repair RNAi Screen Identifies SPG48 as a Novel Gene Associated with Hereditary Spastic Paraplegia

PLoS Biology, 29. Juni 2010

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Dr. Frank Buchholz
Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik, Dresden
Tel.: +49 351 210 2888
Fax: +49 351 210 1289
E-Mail: buchholz@mpi-cbg.de

Barbara Abrell | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Medikamente aus der CLOUD: Neuer Standard für die Suche nach Wirkstoffkombinationen
23.05.2017 | CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

nachricht Mikro-Lieferservice für Dünger
23.05.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Im Focus: Neuer Ionisationsweg in molekularem Wasserstoff identifiziert

„Wackelndes“ Molekül schüttelt Elektron ab

Wie reagiert molekularer Wasserstoff auf Beschuss mit intensiven ultrakurzen Laserpulsen? Forscher am Heidelberger MPI für Kernphysik haben neben bekannten...

Im Focus: Wafer-thin Magnetic Materials Developed for Future Quantum Technologies

Two-dimensional magnetic structures are regarded as a promising material for new types of data storage, since the magnetic properties of individual molecular building blocks can be investigated and modified. For the first time, researchers have now produced a wafer-thin ferrimagnet, in which molecules with different magnetic centers arrange themselves on a gold surface to form a checkerboard pattern. Scientists at the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel and the Paul Scherrer Institute published their findings in the journal Nature Communications.

Ferrimagnets are composed of two centers which are magnetized at different strengths and point in opposing directions. Two-dimensional, quasi-flat ferrimagnets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungen

Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium 2017: Internet of Production für agile Unternehmen

23.05.2017 | Veranstaltungen

14. Dortmunder MST-Konferenz zeigt individualisierte Gesundheitslösungen mit Mikro- und Nanotechnik

22.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Medikamente aus der CLOUD: Neuer Standard für die Suche nach Wirkstoffkombinationen

23.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungsnachrichten

CAST-Projekt setzt Dunkler Materie neue Grenzen

23.05.2017 | Physik Astronomie