Ein Forscherteam um Prof. Axel Imhof vom Adolf Butenandt-Institut der Ludwig Maximilians-Universität München hat untersucht, wie Histon-Modifikationen bei der Zellteilung vererbt werden.
In differenzierten Zellen sind nicht alle Gene aktiv. Welche Gene in welcher Zelle das sind, unterscheidet sich nach der Funktion der jeweiligen Zelle. Beim Mechanismus der Aktivierung und Deaktivierung spielen sogenannte Histone eine wichtige Rolle. Das sind Proteine, die die Verpackung der DNA in den Chromosomen bilden und durch das Anheften von Methyl- oder Acetylgruppen chemisch modifiziert werden. Hierdurch wwerden bestimmte DNA-Bereiche zugänglich oder nicht zugänglich - die entsprechenden Gene abgelesen oder nicht abgelesen.
Bei der Zellteilung müssen die neu synthetisierten Histone in den Tochterzellen genauso modifiziert werden wie die in der Ausgangszelle. Für ihre Untersuchungen haben die Forscher entlang bestimmter DNA-Abschnitte die neuen Histone markiert, um mithilfe der Massenspektrometrie nachvollziehen zu können, wie und wann sie sich bei der Zellteilung entsprechend ihrer alten Vorbilder verändern, schreiben sie in ihrer heutigen Pressemitteilung.
Während des Zellzyklus dauert es eine Weile, bis die neuen Histone so aussehen wie die alten. Viele Modifikationen werden innerhalb eines Zellzyklus wiederhergestellt. Es gibt aber auch Histone, die die Modifikationen nicht vollständig übernehmen, wenn der Zellzyklus schneller verläuft als die Modifikation der Histone, erklärt Prof. Imhof in der Pressemitteilung.
Die Befunde sind nicht nur für die Zellbiologie und Stammzellforschung interessant, sondern stellt auch eine interessante Information für die Krebsforschung dar, denn eine zu langsame Histonmodifikation einer Zelle kann zum Verlust der epigenetischen Funktion, ihrer Differenzierungsfähigkeit und damit zur Entartung und Tumorentwicklung führen.
Das Forscherteam hat seine Unterschungsergebnisse in der Fachzeitschrift Genes & Development publiziert.
Publikation
Constance Alabert, Teresa K. Barth, Nazaret Reverón-Gómez, Simone Sidoli, Andreas Schmidt, Ole N. Jensen, Axel Imhof and Anja Groth (2015): Two distinct modes for propagation of histone PTMs across the cell cycle. Genes & Development
Quelle:
https://idw-online.de/en/news627954
Dr. rer. nat.
Menschen für Tierrechte - Tierversuchsgegner Rheinland-Pfalz e.V.