Wie Stammzellen gefährliches Erbgut stumm schalten

9. September 2014 | Von | Kategorie: grundlagenforschung

Aydan Bulut-Karslioglu et al.: Suv39h-dependent H3K9me3 marks intact retrotransposons and silences LINE elements in mouse embryonic stem cells. Molecular Cell 55, 17.07.2014, S. 277–290.

Es ist für Zellen wichtig, so genannte Transposons, auch „springende Gene“ genannt, und andere Teile des Erbguts zuverlässig stumm zu schalten. Diese DNA-Abschnitte vagabundieren oft im Erbgut herum, verändern sich dabei und beschädigen den DNA-Code, was nicht selten an der Entstehung von Krebs beteiligt ist. Bei erwachsenen Zellen sind diese Genabschnitte deshalb immer mit Hilfe angelagerter Methylgruppen stumm geschaltet. Anders sieht es bei Stammzellen aus. Hier übernehmen die wichtige Kontrolle des gefährlichen Teils unseres Genoms oftmals die Histone, die sich so verändern, dass sie sich eng aneinander lagern, so genanntes Heterochromatin bilden, und die DNA auf diesem zweiten epigenetischen Weg inaktivierbar machen.

Was dabei genau abläuft haben jetzt Forscher um Thomas Jenuwein vom Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik in Freiburg erforscht. Die Histon-Methyltransferase Suv39h, ein Enzym, das Methylgruppen an einer bestimmten Stelle an Histone bindet
(H3K9me3) und so die Bildung von Heterochromatin induziert, lagert sich gezielt an intakte Transposons und andere, ähnlich gefährliche Stellen des Erbguts an, und macht sie unschädlich. Überrascht waren die Forscher davon, wie gezielt und effizient das Enzym vorgeht. Es beeinflusst nur jene Teile des Erbguts, von denen tatsächlich Gefahr ausgeht. Theoretisch kommt dafür zwar etwa das halbe Genom in Frage, nämlich alle Abschnitte, in denen sich bestimmte Sequenzen permanent wiederholen. Betroffen sind aber nur zwei Prozent – genau jene, die funktionsfähig sind.

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