Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Aus Mitochondrien werden Reparaturwerkstätten des Körpers

11.04.2008
Auf dem Weg zur genetischen Therapie von neuro-muskulären Erkrankungen setzen Forscher des Biotechnologisch-Biomedizinischen Zentrums der Universität Leipzig gemeinsam mit internationalen Kollegen auf die Verwendung von Zellen ohne mitochondriale DNA. Über die Ergebnisse ihrer Forschungen berichteten die Wissenschaftler aus Leipzig, Würzburg, Stockholm, Melbourne und Bari jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Nucleic Acids Research".

"Wir kennen eine ganze Reihe von Erkrankungen, die durch ein kaputtes Genom der Mitochondrien entsteht", erklärt Prof. Dr. Peter Seibel. Betroffen sind dabei Bereiche des menschlichen Körpers, in denen Zellen vorherrschen, die auf besonders viel Energie angewiesen sind, etwa in Muskeln, dem Herzen oder auch dem Gehirn.

Bei den Untersuchungen nutzen die Forscher den Fakt, dass die so genannten Mitochondrien - die im Zellplasma vorliegen - als Kraftwerke der Zellen fungieren und über eigene DNA verfügen. Diese mitochondriale DNA wird ausschließlich über die Eizelle vererbt und hat für die Wissenschaftler einen wesentlichen Vorteil: "Das Genom in den Mitochondrien ist sehr übersichtlich, da es lediglich 16.569 Basenpaare groß ist", erläutert der Chemiker.

Um Zellen zur Untersuchung und Behandlung von neuro-muskulären Erkrankungen zu gewinnen, haben die Wissenschaftler um Prof. Seibel jetzt ein relativ einfaches und sehr zeitsparendes Verfahren entwickelt. Sie geben ein aus einem Bakterium gewonnenes Enzym als Schlüssel in die Mitochondrien. Das Enzym dringt bis in die Matrix der Mitochondrien vor und erkennt dort das Genom. Es spaltet oder schneidet das Genom mehrfach auf, die verbleibenden Fragmente werden über endogene Nukleasen abgebaut. Das Enzym verbleibt nur wenige Tage in den Mitochondrien der Zelle. Das Ergebnis: "Wir erhalten eine Zelle, die keinerlei mitochondriale DNA mehr enthält, sowohl die 'gute' wie die 'schlechte' DNA werden zerstört."

... mehr zu:
»DNA »Enzym »Genom »Mitochondrium »Zelle

Wenn das Genom erfolgreich entfernt ist, können die Forscher anschließend neue Mitochondrien einsetzen, deren Wirkung dort jeweils erwünscht ist. "Vereinfacht ausgedrückt kann man sagen, dass wir die Aufgaben der Mitochondrien um neue Reparaturwerkstätten des Körpers erweitern", veranschaulicht Seibel. Dafür sind die Mitochondrien besonders geeignet, von denen schätzungsweise etwa 50.000 Stück in jeder Eizelle zu finden sind. "Wenn man ein Gen direkt in den Zellkern einbringt, kann man nicht mit Gewissheit sagen, wo es ankert und es können sich Tumoren bilden", so der Chemiker. Ein großer Vorteil für die Mitochondrien, denn hier ist dieses gefährliche Verhalten unbekannt.

Einzelheiten, welche Einsatzgebiete und -möglichkeiten es geben wird, lassen sich nur erahnen. Wenn Seibel jedoch von Alzheimer über Parkinson bis hin zu Diabetes, die auf DNA-Mutationen zurückgeführt werden kann, spricht, lässt sich zumindest grob erahnen, dass es ein weites Feld ist, das mit der neuen Methode bearbeitet und erschlossen werden kann. Jörg Aberger

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Peter Seibel
Telefon: (0341) 97-31370
E-Mail: peter.seibel@bbz.uni-leipzig.de

Dr. Bärbel Adams | Universität Leipzig
Weitere Informationen:
http://www.mitonet.de
http://www.uni-leipzig.de/presse

Weitere Berichte zu: DNA Enzym Genom Mitochondrium Zelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Titin in Echtzeit verfolgen
13.12.2019 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Neu entdeckter Schalter steuert Zellteilung bei Bakterien
13.12.2019 | Philipps-Universität Marburg

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: Das feine Gesicht der Antarktis

Eine neue Karte zeigt die unter dem Eis verborgenen Geländeformen so genau wie nie zuvor. Das erlaubt bessere Prognosen über die Zukunft der Gletscher und den Anstieg des Meeresspiegels

Wenn der Klimawandel die Gletscher der Antarktis immer rascher Richtung Meer fließen lässt, ist das keine gute Nachricht. Denn dadurch verlieren die gefrorenen...

Im Focus: Virenvermehrung in 3D

Vaccinia-Viren dienen als Impfstoff gegen menschliche Pockenerkrankungen und als Basis neuer Krebstherapien. Zwei Studien liefern jetzt faszinierende Einblicke in deren ungewöhnliche Vermehrungsstrategie auf atomarer Ebene.

Damit Viren sich vermehren können, benötigen sie in der Regel die Unterstützung der von ihnen befallenen Zellen. Nur in deren Zellkern finden sie die...

Im Focus: Virus multiplication in 3D

Vaccinia viruses serve as a vaccine against human smallpox and as the basis of new cancer therapies. Two studies now provide fascinating insights into their unusual propagation strategy at the atomic level.

For viruses to multiply, they usually need the support of the cells they infect. In many cases, only in their host’s nucleus can they find the machines,...

Im Focus: Cheers! Maxwell's electromagnetism extended to smaller scales

More than one hundred and fifty years have passed since the publication of James Clerk Maxwell's "A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field" (1865). What would our lives be without this publication?

It is difficult to imagine, as this treatise revolutionized our fundamental understanding of electric fields, magnetic fields, and light. The twenty original...

Im Focus: Hochgeladenes Ion bahnt den Weg zu neuer Physik

In einer experimentell-theoretischen Gemeinschaftsarbeit hat am Heidelberger MPI für Kernphysik ein internationales Physiker-Team erstmals eine Orbitalkreuzung im hochgeladenen Ion Pr9+ nachgewiesen. Mittels einer Elektronenstrahl-Ionenfalle haben sie optische Spektren aufgenommen und anhand von Atomstrukturrechnungen analysiert. Ein hierfür erwarteter Übergang von nHz-Breite wurde identifiziert und seine Energie mit hoher Präzision bestimmt. Die Theorie sagt für diese „Uhrenlinie“ eine sehr große Empfindlichkeit auf neue Physik und zugleich eine extrem geringe Anfälligkeit gegenüber externen Störungen voraus, was sie zu einem einzigartigen Kandidaten zukünftiger Präzisionsstudien macht.

Laserspektroskopie neutraler Atome und einfach geladener Ionen hat während der vergangenen Jahrzehnte Dank einer Serie technologischer Fortschritte eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Analyse internationaler Finanzmärkte

10.12.2019 | Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Titin in Echtzeit verfolgen

13.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

LogiMAT 2020: Automatisierungslösungen für die Logistik

13.12.2019 | Messenachrichten

Das feine Gesicht der Antarktis

13.12.2019 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics