Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Was schwarze Pfoten über Blutarmut verraten - Der Wächter des Genoms und seine dunkle Seite

13.08.2008
"Wächter des Genoms" wird das Molekül p53 genannt, weil es unkontrolliert wuchernden Zellen - und damit dem Krebs - Einhalt gebieten kann.

Doch dieser wichtige Schutzfaktor hat auch dunkle Seiten, wie Prof. Martin Hrabé de Angelis, Direktor des Instituts für Experimentelle Genetik des Helmholtz Zentrums München, und Dr. Helmut Fuchs, der wissenschaftlich-technische Leiter der German Mouse Clinic, nun im Rahmen einer internationalen Studie zeigen konnten.

Denn p53 reagiert auch auf bestimmte Defekte in den Proteinfabriken der Zelle, den Ribosomen, und kann dann bei Mensch und Tier verschiedene Störungen verursachen.

Dunkel pigmentierte Ohren, Schwänze und Pfoten (Foto) bei hellhäutigen Mäusen sind ein harmloses Beispiel dafür, die Diamond-Blackfan-Anämie beim Menschen ist dagegen eine schwerwiegende Erkrankung. Das Leiden ist gekennzeichnet von einer chronischen Blutarmut oder Anämie, wie sie auch bei manchen Krebsarten auftreten kann. Diese neuen Ergebnisse zur Rolle von p53 bei diesen Störungen könnten nun möglicherweise zu einer verbesserten Diagnose und Therapie schwerer Anämien führen (Nature Genetics).

Wie kommen hellhäutige Mäuse zu dunklen Füßen, Schwänzen und Ohren? Verantwortlich für die gestörte Pigmentierung sind Veränderungen im genetischen Materal der Tiere. Wie eine aktuelle Studie zeigt, betreffen diese Mutationen aber noch weit mehr also die Haut- und Haarfarbe der Mäuse, die im Münchner ENU Mutagenese-Projekt entstanden sind und von Dr. Helmut Fuchs identifiziert wurden. Dem internationalen Forscherteam gelang der Nachweis, dass zwei der genetischen Veränderungen Komponenten der Ribosomen so beeinträchtigen, dass die zellulären Proteinfabriken ihre Funktionen nicht oder nicht mehr ausreichend erfüllen können.

Es ist bereits bekannt, dass Defekte in bestimmten ribosomalen Untereinheiten eine Vielzahl von Konsequenzen haben können. Zum einen ist die Bildung der Ribosomen aus mehreren Komponenten erschwert, was dann aber auch die Produktion von Proteinen beeinträchtigt. Zudem ist die Lebenszeit der betroffenen Zellen verkürzt. Genetisch bedingte Defekte von Ribosomen können aber auch zu schweren Störungen wie der Diamond-Blackfan-Anämie beim Menschen führen. Patienten mit diesem angeborenen Knochenmarkleiden bilden nicht genug rote Blutkörperchen, bleiben im Wachstum zurück und können unter anderem im Schädelbereich Deformationen entwickeln.

Nicht zuletzt auch die Mäuse mit den schwarzen Pfoten bestätigen den Zusammenhang mit den ribosomalen Defekten: Bei genauer Analyse der Tiere konnte ebenfalls eine Anämie mit ähnlicher Auswirkung wie beim Diamond-Blackfan-Syndrom nachgewiesen werden.

Während diese angeborene Anämie beim Menschen sehr selten vorkommt, tritt eine chronische Blutarmut aber bei verschiedenen Leiden auf, nicht zuletzt auch bei manchen Krebserkrankungen. "Die Verbindung zwischen den Mutationen, die die Ribosomen betreffen, und den Störungen wie der Anämie ist recht gut belegt", sagt Fuchs. "Was bislang fehlte, waren Hinweise auf den zugrunde liegenden Mechanismus."

Doch dem Forscherteam gelang jetzt ein wichtiger Nachweis: Die durch fehlerhafte ribosomale Proteine verursachten Erkrankungen haben eine gemeinsame molekulare Ursache. Und dieser Mechanismus führt zu einer Akkumulation von p53, dem "Wächter des Genoms". Das Molekül ist einer der wichtigsten Faktoren im Kampf des Körpers gegen überschießendes Zellwachstum und die Entstehung von Krebs. Als sogenanntes Tumorsuppressor-Gen kann p53 verschiedene Gegenmaßnahmen einleiten, wenn sich eine Zelle unkontrolliert teilt - und letztlich sogar deren programmierten Selbstmord auslösen. Die überragende Bedeutung dieses Moleküls zeigt sich auch darin, dass p53 bei rund der Hälfte aller menschlichen Tumoren defekt ist.

Doch der "Wächter des Genoms" hat auch seine dunklen Seiten und kann sogar Krankheiten verursachen. "Unsere Ergebnisse zeigen, dass diese unerwünschte Wirkung von p53 unterschiedliche Symptome hervorrufen kann", sagt Hrabé de Angelis. "Der jeweilige Effekt hängt wohl davon ab, in welchem Zelltyp das Tumorsuppressor-Gen aktiviert wird. Das bedeutet aber auch, dass p53 als eine Art Sensor für die Funktionsfähigkeit von Ribosomen fungiert und bei Defekten je nach Zelltyp und Gewebeart verschiedene Symptome auslösen kann. Bei der Diamand-Blackfan-Anämie geschieht dies möglicherweise durch den programmierten Selbstmord von Zellen im Knochenmark, die Blutkörperchen produzieren. Unsere Resultate erlauben nun hoffentlich eine zielgerichtete Verbesserung der Diagnose und möglicherweise sogar die Entwicklung von Therapien für chronische Blutarmut."

Quellen

"Ribosomal mutations cause p53-mediated dark skin and pleiotropic effects",
Kelly A McGowan, Jun Z Li, Christopher Y Park, Veronica Beaudry, Holly K Tabor, Amit J Sabnis, Weibin Zhang, Helmut Fuchs, Martin Hrabé de Angelis, Richard M Myers, Laura D Attardi & Gregory S Barsh, Nature Genetics, online am 20. Juli 2008,

Doi: 10.1038/ng.188

Pressekontakt Helmholtz Zentrum München

Heinz-Jörg Haury, Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt, Abteilung Kommunikation, Tel.: 089-3187-2460,

E-Mail: presse@helmholtz-muenchen.de

Michael van den Heuvel | idw
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-muenchen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zirkuläre RNA wird in Proteine übersetzt
24.03.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen
24.03.2017 | Universität Bayreuth

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: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise