Epigenetisches Gleichgewicht

5. April 2012 | Von | Kategorie: grundlagenforschung

Ozlem Yildirim et al.: Mbd3/NURD complex regulates expression of 5-Hydroxymethylcytosine marked genes in embryonic stem cells. Cell 147, 23.12.2011, S. 1498-1510.

Lange war es ein Rätsel, wofür das epigenetisch aktive Protein Mbd3 eigentlich zuständig ist. Man wusste zwar, dass es im Chromatin genannten DNA-Eiweiß-Gemisch an Methylgruppen bindet (Mbd steht für methyl-binding-domain) und damit eine wichtige genregulierende Aufgabe erfüllt. Gleichzeitig verschmäht es aber die bekanntesten epigenetischen Marker, methylierte Cytosin- Basen der DNA (5mC). Jetzt entdeckten Epigenetiker von der University of Massachusetts endlich eine Aufgabe des Mbd3: Es bindet in embryonalen Stammzellen an Cytosin-Basen, die keine gewöhnliche Methylgruppe tragen, sondern die hydroxylierte Version (5hmC). So hemmt es die Ablesbarkeit des zugehörigen Gens. Außerdem besitzt das Protein einen direkten Gegenspieler, der Gene aktiviert. Beide Substanzen konkurrieren um die epigenetische Regulation der Aktivität einer ganzen Gruppe von Genen und halten sie im Gleichgewicht, was wiederum besonders wichtig dafür zu sein scheint, dass die Stammzellen im embryonalen Stadium verbleiben. Ganz nebenbei zeigt diese Entdeckung, dass die Hydroxylierung einer methylierten DNA eine eigene epigenetische Funktion hat. Bisher dachte man, sie sei lediglich ein erster Schritt, wenn die Zelle eine Methylgruppe wieder von der DNA entfernt (aktive Demethylierung).

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