Die andere Doppelhelix

15. September 2014 | Von | Kategorie: grundlagenforschung

sc_140425_song_aFeng Song et al.: Cryo-EM study of the chromatin fiber reveals a double helix twisted by tetranucleosomal units. Science 344, 25.04.2014, S. 376–380. Andrew Travers: The 30-nm fiber redux. Science 344, 25.04.2014, S. 370–372.

Jede menschliche Zelle steht vor der unglaublichen Aufgabe, rund zwei Meter DNA-Fäden in einen zehn Mikrometer kleinen Zellkern zu packen. Bei der Lösung helfen Histon-Eiweiße, die sich zu Nukleosomen zusammentun, um die sich die DNA systematisch aufwickelt. Die Einheit aus DNA und Eiweißen wird Chromatin genannt. Nun haben sich Forscher aus Peking mit Hilfe der Kryoelektronenmikroskopie das Chromatingerüst von Zellen in besonders hoher Auflösung angeschaut (11 Ångström). Dabei enträtselten sie die so genannte 30-Nanometer-Faser. Genau wie die sehr viel dünnere DNA, so bildet auch diese einfachste Chromatinstruktur eine Doppelhelix. Das war bekannt, unklar war aber, wieso sich das Chromatin so verhält.

Feng Song und Kollegen entdeckten nun, dass sich jeweils zwei Nukleosomen zusammentun und mit einem gegenüberliegenden Paar ein Nukleosomen-Quartett bilden. Da zwischen den Quartetten ein gewisser Abstand besteht, verdrehen sich diese leicht gegeneinander. Letztlich bildet sich die Doppelhelix.

Bild: Grafische Darstellung einer 30-Nanometer-Faser, einer typischen Struktur des Chromatins. Der DNA-Faden (grün) ist um Nukleosomen aufgewickelt. Je zwei gegenüberliegende Nukleosom-Paare bilden ein Tetranukleosom (gleichfarbig). Die Tetranukleosomen reihen sich aneinander und bilden eine Doppelhelix. (Aus einem Video des „Institute of Biophysics, Chinese Academy of Science“.)

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