Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

University of New South Wales: Durchbruch in der Telomer-Forschung: nicht die Länge ist entscheidend

27.07.2018

Bislang ging man davon aus, dass die Länge der Telomere ausschlaggebend für die Entstehung von Krankheiten wie Krebs oder Diabetes ist. Laut neuen Forschungsergebnissen aus Sydney geht es jedoch nicht um die Länge, sondern um die Struktur der DNA-Segmente. In weiteren Studien soll nun herausgefunden werden, inwieweit die menschliche Gesundheit mit der Telomer-Gesundheit zusammenhängt.

Ein Team von Wissenschaftlern aus Sydney – einschließlich der University of New South Wales – hat eine bahnbrechende Entdeckung in der Telomer- Biologie gemacht, die Auswirkungen auf Krebs- und Herzerkrankungen sowie den Alterungsprozess haben könnte. Das Forschungsprojekt fand unter der Leitung von Dr Tony Cesare (Head of the Genome Integrity Unit des Children Medical Research Institute in Westmead) in Zusammenarbeit mit den Wissenschaftlern des CMRI und mit Katharina Gaus von der UNSW in Sydney statt.


Bisher ging man davon aus, dass die Länge der Gesundheitsindikator ist. Jetzt steht fest: es geht um die Struktur.

Telomere sind DNA-Segmente am Ende eines jeden menschlichen Chromosoms. Die Telomerlänge verkürzt sich im Laufe des Lebens natürlich und führt dazu, dass die alternden Zellen die Zellteilung einstellen. Dies ist normalerweise eine entscheidende Barriere, um Krebs zu stoppen. Es gibt jedoch Menschen, die mit abnormalen kurzen Telomeren zur Welt kommen und unter Knochenmarksinsuffizienz, Lungenfibrose und hohem Krebsrisiko leiden.

Die Länge der Telomere lässt ausserdem wichtige Rückschlüsse auf das Erkrankungsrisiko für Krebs, Herzerkrankungen und Diabetes zu. Die Verkürzung von Telomeren führt dazu, dass die Enden der Chromosomen kaputter DNA ähnelt. Es war bislang ein Rätsel, warum Telomere sich im Alter von gesund zu ungesund entwickeln. Die neuen Forschungsergebnisse haben nun identifiziert, warum dies geschieht.

„Wir wussten, dass Telomere die Zellalterung regulieren, doch unsere neuen Daten erklären den Auslöser, der die Telomere krank werden läßt," so Dr Cesare. „Telomere formen normalerweise eine Schleifenstruktur, in der die Enden der Chromosomen versteckt sind. In dem Moment, in dem die Telomerschleifen sich entfalten, ist das Ende des Chromosoms freigelegt und die Zelle nimmt das als kaputte DNA wahr."

Dr Cesare erklärt weiter: „Es geht nicht um die Länge des Telomers, sondern um die Struktur. Die Telomerschleife kann durch die Verkürzung nur noch schwer gebildet werden." Die Wissenschaftler haben ausserdem herausgefunden, dass Telomere ihre Struktur als Reaktion auf Chemotherapie verändern können. Diese Veränderung hilft dabei, Krebszellen zu zerstören.

Die Ergebnisse dieser Studie haben darüber hinaus belegt, wie wichtig der technische Fortschritt in der Wissenschaft ist. Dr Cesare begann mit der Entwicklung seiner Theorie zu Telomerschleifen im Jahr 2002 im Rahmen seiner Promotion. Zu dieser Zeit gab es jedoch noch keine Möglichkeit, die Telomerschleifen durch Mikroskopie zu visualisieren.

Durch die super-auflösende Mikroskopie, die 2014 mit dem Chemie Nobelpreis belohnt wurde, war es möglich, die Telomerschleifen unter dem Mikroskop sichtbar zu machen. Um die Forschung zu vervollständigen, nutzte das Wissenschaftsteam super-auflösende Mikroskope von vier Forschungsinstituten in Sydney und erwarb das erste „Airyscan" Mikroskop in Australien.

„Diese Technologie erlaube es uns, zehnmal mehr zu sehen, als es in der Vergangenheit möglich war," so Dr Cesare. „Wir konnten bisherige physikalische Grenzen, die durch das Licht hervorgerufen waren, umgehen und die Telomerschleifenstruktur sehen." Um das Projekt zu vollenden, kombinierte das Team diese bahnbrechende Technologie mit beeindruckenden genetischen Modellen, die die Zellalterung nachahmen.

„Wir waren weltweit die zweite Forschungsgruppe, die dazu in der Lage war, Telomerschleifen in super-auflösenden Mikroskopen zu sehen und die ersten, die ihre Funktion ermitteln konnten. Wir haben viereinhalb Jahre gebraucht, um das Projekt abzuschließen. Insgesamt war das ein großer Aufwand, von dem ich vor fünf Jahren nicht geglaubt hätte, dass es realisierbar wäre."

„Wir haben gezeigt, dass es nicht nur um die Telomerlänge, sondern auch um die Struktur und die Gesundheit der Telomere geht. Im nächsten Schritt müssen wir fragen, ob die Gesundheit des Menschen mit der Telomergesundheit zusammenhängt. Unsere Forschungsergebnisse legen nahe, dass es um mehr geht, als um die Messung der Telomerlänge.

Das Paper zur Studie „Telomere-loop Dynamics in Chromosome End Protection" (https://doi.org/10.1101/279877) wurde online auf Molecular Cell veröffentlicht. Weitere Autoren waren David Van Ly, Ronnie Ren Jie Low, Sonja Frolich, Tara Bartolec, Georgia Kafer und Hilda Pickett vom CMIR sowie Katharina Gaus von der UNSW.

Weitere Informationen:

Institut Ranke-Heinemann / Australisch-Neuseeländischer Hochschulverbund
Pressestelle Friedrichstr. 95
10117 Berlin
Email: berlin(at)ranke-heinemann.de
Tel.: 030-20 96 29 593

oder:

Monique Cowper
Tel.: 0061 410 629 363
Email: mcowper(at)cmri.org.au

Das Institut ist die gemeinnützige Einrichtung zur Förderung des Austausches und der Auslandsstudien insbesondere mit allen Universitäten Australiens und Neuseelands sowie zur Förderung von Wissenschaft und Forschung. In seinen Förderprogrammen stellt es SchülerInnen und Studierenden Unterstützung in der Finanzierung durch Stipendien und Coaching in der Studienberatung und Studienplatzbewerbung zur Verfügung.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

https://www.ranke-heinemann.de

Originalpublikation:

https://doi.org/10.1101/279877

Sabine Ranke-Heinemann | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Klimafolgenforschung in Hannover: Kleine Pflanzen gegen große Wellen
17.08.2018 | Leibniz Universität Hannover

nachricht Forschende entschlüsseln das Alter feiner Baumwurzeln
17.08.2018 | Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL

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: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

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

Bionik im Leichtbau

17.08.2018 | Verfahrenstechnologie

Klimafolgenforschung in Hannover: Kleine Pflanzen gegen große Wellen

17.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

HAWK-Ingenieurinnen und -Ingenieure entwickeln die leichteste 9to-LKW-Achse ihrer Art

17.08.2018 | Messenachrichten

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