Epigenetik verleiht Zeitgefühl

6. Januar 2011 | Von | Kategorie: grundlagenforschung

Sayako Katada & Paolo Sassone-Corsi: The histone methyltransferase MLL1 permits the oscillation of circadian gene expression. Nature Structural & Molecular Biology 17, 12/2010, S. 1414-1421.

In jeder unserer Billionen Zellen tickt ein biochemisches Uhrwerk vor sich hin, das ihr einen ungefähren 24-Stunden-Rhythmus vorgibt. Bisher dachte man, das Zell-Uhrwerk bestehe aus hintereinander geschalteten Transkriptionsfaktoren, die ihre eigene Produktion zeitverzögert hemmen und so eine Art molekulares Pendel bilden. Gleichzeitig schwankt aber die Aktivität von mindestens 15 Prozent des Genoms einer Zelle im Tagesrhythmus – und dafür sorgen offenbar epigenetische Prozesse. Jetzt fanden Forscher aus Irvine, USA, ein epigenetisch aktives Enzym, das den Zellen ihr Zeitgefühl schenkt. Es heißt MLL1, bindet an zwei lange bekannte rhythmisch auftretende Transkriptionsfaktoren (CLOCK, BMAL1) und verändert den Histon-Code der Zelle, indem es Methylgruppen an eine bestimmte Stelle des H3-Histons anlagert. Zusammen mit dem CLOCK-Protein, das das gleiche Histon-Eiweiß acetyliert, macht MLL1 also viele Stellen des DNA-Fadens immer wieder zu einer bestimmten Tageszeit aktivierbar. Den gesamten Forschungsstand zum epigenetischen Beitrag am zellulären Uhrwerk, fasst der Co-Autor Paolo Sassone-Corsi mit Selma Masri übrigens in einem aktuellen Übersichtsartikel zusammen (Plasticity and specifity of the circadian epigenome. Nature Neuroscience 11, 11/2010, S. 1324-1329).

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