Samstag, 19 November 2011 10:00

Mechanismus einer Gruppe von Retrotransposons geklärt

Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts  um Prof. Gerald Schumann, Abteilung Medizinische Biotechnologie, haben aufgeklärt, über welchen Mechanismus sich eine Gruppe von Retrotransposons, die SVA-Elemente, im menschlichen Genom ausbreitet. Die Erkenntnisse sind auch für die Stammzellforschung bedeutsam.


Transposons, auch springende Gene genannt, sind DNA-Sequenzstücke, die sich ähnlich wie Viren in das menschliche Genom einbauen und vermehren können und dadurch bewirken, dass die Originalsequenz nicht mehr richtig abgelesen werden kann, weil der neue Abschnitt dazwischensitzt. Die Orte, an denen Transposons in das Genom integriert werden, sind in der Regel zufällig. Das ist im Laufe der Evolution nicht selten passiert: 42 Prozent des menschlichen Genoms bestehen aus solchen Elementen.

Retrotransposons im Speziellen benutzen als Zwischenstufe RNA und sind hoch aktiv. Solcher Art springende Gene gelten als Ursache für mehrere genetische Krankheiten und werden mit der Entstehung mancher Tumoren in Zusammenhang gebracht. Inzwischen werden rund 200 Erkrankungsfälle den humanen Retrotransposons zugeschrieben.

Die Forscher fanden in Zellkulturexperimenten heraus, dass die untersuchten Retrotransposons, die SVA-Elemente, auf die Proteinmaschinerie einer anderen Gruppe von Retrotransposons, der sogenannten LINE-1-Elemente, angewiesen sind, um sich im menschlichen Genom auszubreiten.

Wichtig können die Erkenntnisse insbesondere für therapeutische Stammzellanwendungen sein, da sie auch in embryonalen Stammzellen und induzierten pluripotenten Stammzellen aktiv sind. Die Forscher weisen darauf hin , dass die zugrundeliegenden Mechanismen der Transposons verstanden sein und Methoden entwickelt werden müssen, um das Springen der mobilen DNA-Abschnitte und damit eine Destabilisierung des Stammzellgenoms beim Heranzüchten der Stammzellen für den therapeutischen Einsatz zu verhindern.

Quelle: http://www.pei.de/

Originalpublikation
Raiz, J., Damert, A., Sergiu, C., Held, U., Klawitter, S., Hamdorf, M., Löwer, J., Strätling, W. H., Löwer, R., Schumann, G. G. (2011): The non-
autonomous retrotransposon SVA is trans-mobilized by the human LINE-1 protein machinery. Nucl. Acids Res. Nov 03:1-17.
http://nar.oxfordjournals.org/content/early/2011/11/02/nar.gkr863.abstract