Der aktiven Demethylierung auf der Spur

8. Oktober 2010 | Von | Kategorie: grundlagenforschung

Mark Wossidlo et al.: Dynamic link of DNA demethylation, DNA strand breaks and repair in mouse zygotes. The EMBO Journal 29, 02.06.2010, S. 1877-1888.
Petra Hajkova et al.: Genome-wide reprogramming in the mouse germ line entail the base excision repair pathway. Science 239, 02.07.2010, S. 78-82.

Zwei Mal findet im Laufe der Entwicklung eines Säugetiers eine umfassende Reprogrammierung epigenetischer Schaltungen statt. Während der frühen Keimzellbildung und kurz nach der Befruchtung der Eizelle. Dadurch werden die Zellen in eine Art Urstadium zurückversetzt, und elterliche Markierungen (Imprinting) werden neu gesetzt. Bislang ist aber unklar, wie den Zellen die Entfernung der Methylgruppen von der DNA gelingt, die extrem stabil an die Cytosin-Basen gebunden sind.

Jetzt liefern gleich zwei Studien Hinweise auf einen möglichen Lösungsweg. Ein deutsches und ein britisches Forscherteam fanden unabhängig voneinander, dass die Entfernung der Methylgruppen vermutlich im Verlauf einer enzymatischen Reparatur der DNA geschieht. Mark Wossidlo von der Universität Saarbrücken, Erstautor der einen Studie, sagt: „Offensichtlich ist die aktive Demethylierung bei Säugern komplexer als gedacht und findet in mehreren Schritten statt.“ Vermutlich werde zunächst das methylierte Cytosin ein weiteres Mal verändert „um anschließend von speziellen Reparaturenzymen und über die Induktion von DNA-Strangbrüchen durch ein nichtmethyliertes Cytosin ersetzt zu werden“.

Den Stand der Forschung zu diesem aufregenden Thema fasst eine gerade erschienene Übersichtsarbeit zusammen: Susan C. Wu & Yi Zhang: Active DNA demethylation: many roads lead to rome. Nature Reviews Molecular Cell Biology 11, 01.09.2010, S. 607-620.

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