Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dosiskompensation bei Fliegenmännchen

20.07.2012
Fruchtfliegen gleichen das Ungleichgewicht der X-Chromosomen Anzahl zwischen den Geschlechtern beim Start der Transkription aus

Das Geschlecht vieler Organismen wird durch die Anzahl der X-Chromosomen vermittelt. Beim Menschen beispielsweise besitzen Frauen zwei X- Chromosomen, während Männer nur ein X-Chromosom, dafür aber ein zusätzliches Y-Chromosom haben. Gleiches gilt für andere Säugetiere aber auch für Fruchtfliegen.


Abbildung eines ausgebreiteten Chromosoms. Das männliche X-Chromosom ist hier vom in gelb dargestellten MSL Komplex umgeben, die anderen Chromosomen sind in blau visualisiert.
© Thomas Conrad

Wie genau es dazu kommt, dass trotzdem kein Ungleichgewicht in der Ausprägung wichtiger Gene auf dem X-Chromosom entsteht, haben Asifa Akhtar und ihre Kollegen vom Max-Planck-Institut für Immunobiologie und Epigenetik in Freiburg gemeinsam mit dem Labor von Nicholas Luscombe am Europäische Bioinformatik Institut in Cambridge, Großbritannien, untersucht. Sie zeigten dabei erstmals, dass bei Fruchtfliegenmännchen die Initiationsphase der mRNA - Synthese angeregt wird um dieses Ungleichgewicht auszugleichen.

Die meisten Organismen haben eine Strategie entwickelt, um sicher zu stellen, dass für beide Geschlechter wichtige X-chromosomale Gene ausreichend abgelesen werden. Diese bezeichnet man als Dosiskompensation. Während der Ausgleich bei Säugetieren über die Inaktivierung eines der beiden X-Chromosomen im Weibchen erfolgt, werden bei Fruchtfliegen die auf den X-Chromosomen liegenden Gene der Männchen doppelt so stark ausgeprägt.

Dies erfolgt über den Dosiskompensationskomplex, welcher den Verpackungsgrad des männlichen X-Chromosoms verringert und dieses so besonders gut für Transkriptionsfaktoren zugänglich macht. Wie genau diese Veränderung der Chromatinstruktur jedoch die Ausprägung X-chromosomaler Gene erleichtert war bisher nur unzureichend erforscht.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Immunobiologie und Epigenetik wiesen die Funktionsweise nun erstmals nach, in dem sie die Genausprägung in Zellen des gleichen Gewebes von männlichen und weiblichen Fruchtfliegen verglichen. Das Ablesen eines Gens – die Transkription - beginnt mit dem Enzym RNA-Polymerase II, das an den Promotor eines DNA-Strangs bindet und so die Geninformation abliest. Die Forscher zeigten, dass es für die Verdopplung entscheidend ist, wie viel Polymerase II auf die Promotoren des männlichen X Chromosoms geladen wird. „Je mehr Polymerase II an den Promotor bindet, desto höher ist die Frequenz der Transkription“, sagt Akhtar. Der entscheidende Schritt findet also in der sogenannten Initiationsphase statt.

Damit wiesen die Forscher erstmals nach, wieso Gene auf dem X-Chromosom in männlichen Fruchtfliegen mehr abgelesen als bei weiblichen und erhielten somit Einblick in das fundamentale Zusammenspiel von DNA Struktur und Genausprägung. „Wir wollen nun unbedingt auch herausfinden, wie genau der Einsatz der doppelten Polymerase-Menge zur doppelten Ausprägung des männlichen X-Chromosoms führt“, so Akhtar.

Ansprechpartner
Asifa Akhtar
Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik
Telefon: +49 761 5108565
Email: akhtar@­immunbio.mpg.de

Thomas Conrad
Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik
Telefon: +49 761 5108-691
Email: conrad@­ie-freiburg.mpg.de
Linda Schmidl
Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik
Telefon: +49 761 5108-564
Fax: +49 761 5108-566
Email: presse@­ie-freiburg.mpg.de
Originalveröffentlichung
Conrad, Cavalli, Vaquerizas, Luscombe, Akthar
Drosophila dosage compensation involves enhanced POL II recruitment to male X-linked promotors

Science, 19th July 2012

Asifa Akhtar | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/5910522/dosiskompensation

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Signale aus der Pflanzenzelle
14.06.2019 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Wie Antibiotikaresistenzen dank egoistischer genetischer Elemente überdauern
13.06.2019 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

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: MPSD-Team entdeckt lichtinduzierte Ferroelektrizität in Strontiumtitanat

Mit Licht lassen sich Materialeigenschaften nicht nur messen, sondern auch verändern. Besonders interessant sind dabei Fälle, in denen eine fundamentale Eigenschaft eines Materials verändert werden kann, wie z.B. die Fähigkeit, Strom zu leiten oder Informationen in einem magnetischen Zustand zu speichern. Ein Team um Andrea Cavalleri vom Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie in Hamburg, hat nun Lichtimpulse aus dem Terahertz-Frequenzspektrum benutzt, um ein nicht-ferroelektrisches Material in ein ferroelektrisches umzuwandeln.

Ferroelektrizität ist ein Zustand, in dem die Atome im Kristallgitter eine bestimmte Richtung "aufzeigen" und dadurch eine makroskopische elektrische...

Im Focus: MPSD team discovers light-induced ferroelectricity in strontium titanate

Light can be used not only to measure materials’ properties, but also to change them. Especially interesting are those cases in which the function of a material can be modified, such as its ability to conduct electricity or to store information in its magnetic state. A team led by Andrea Cavalleri from the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter in Hamburg used terahertz frequency light pulses to transform a non-ferroelectric material into a ferroelectric one.

Ferroelectricity is a state in which the constituent lattice “looks” in one specific direction, forming a macroscopic electrical polarisation. The ability to...

Im Focus: Konzert der magnetischen Momente

Forscher aus Deutschland, den Niederlanden und Südkorea haben in einer internationalen Zusammenarbeit einen neuartigen Weg entdeckt, wie die Elektronenspins in einem Material miteinander agieren. In ihrer Publikation in der Fachzeitschrift Nature Materials berichten die Forscher über eine bisher unbekannte, chirale Kopplung, die über vergleichsweise lange Distanzen aktiv ist. Damit können sich die Spins in zwei unterschiedlichen magnetischen Lagen, die durch nicht-magnetische Materialien voneinander getrennt sind, gegenseitig beeinflussen, selbst wenn sie nicht unmittelbar benachbart sind.

Magnetische Festkörper sind die Grundlage der modernen Informationstechnologie. Beispielsweise sind diese Materialien allgegenwärtig in Speichermedien wie...

Im Focus: Schwerefeldbestimmung der Erde so genau wie noch nie

Forschende der TU Graz berechneten aus 1,16 Milliarden Satellitendaten das bislang genaueste Schwerefeldmodell der Erde. Es liefert wertvolles Wissen für die Klimaforschung.

Die Erdanziehungskraft schwankt von Ort zu Ort. Dieses Phänomen nutzen Geodäsie-Fachleute, um geodynamische und klimatologische Prozesse zu beobachten....

Im Focus: Determining the Earth’s gravity field more accurately than ever before

Researchers at TU Graz calculate the most accurate gravity field determination of the Earth using 1.16 billion satellite measurements. This yields valuable knowledge for climate research.

The Earth’s gravity fluctuates from place to place. Geodesists use this phenomenon to observe geodynamic and climatological processes. Using...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Doc Data – warum Daten Leben retten können

14.06.2019 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - August 2019

13.06.2019 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz in der Materialmikroskopie

13.06.2019 | Veranstaltungen

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

German Innovation Award für Rittal VX25 Schaltschranksystem

14.06.2019 | Förderungen Preise

Fraunhofer SCAI und Uni Bonn zeigen innovative Anwendungen und Software für das High Performance Computing

14.06.2019 | Messenachrichten

Autonomes Premiumtaxi sofort oder warten auf den selbstfahrenden Minibus?

14.06.2019 | Interdisziplinäre Forschung

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