Posted in: Genetik, Medizin 10. April 2008 20:41 Weiter lesen →

Gründliche Saboteure

EM-Aufnahme zeigt als pockige Kugeln Menschliche Zellen können sich gegen einige Viren wehren, indem sie deren Erbgut umschreiben. Die dafür zuständigen Enzyme sind schlagkräftiger als bislang vermutet, berichten französische Virologen im Magazin „Science“. Zumindest einige Vertreter sind auch in der Lage, die sorgfältig verpackte DNA von Papillomviren zu verändern.

Eine Infektion mit Humanen Papillomviren kann gutartige und bösartige Wucherungen nach sich ziehen. EM-Aufnahme: CDC/F.A. Murphy

In der Wirtszelle liege die DNA dieser Viren in Form kleiner „Chromosomen“ vor, die gewisse Ähnlichkeit mit denen des Menschen hätten, schreiben Jean-Pierre Vartanian und seine Kollegen vom Pariser Institut Pasteur. Damit stelle sich die Frage, wie die Zellen ihr eigenes Erbgut vor dem Angriff der Abwehrenzyme schützten. Vielleicht könne eine übermäßig starke Aktivität dieser Enzyme sogar die Entstehung von Krebs begünstigen.

Vartanian und Kollegen studierten eine Gruppe von Proteinen mit der kryptischen Bezeichnung APOBEC. Diese Enzyme lagern sich an einzelsträngige DNA an und bearbeiten bestimmte Bausteine darin. Als Folge steht in der DNA letztlich der Buchstabe „T“ (Thymin), wo zuvor ein „C“ (Cytosin) stand. Auf diese Weise greifen APOBEC-Enzyme Eindringlinge wie das Immunschwächevirus HIV an. Letzteres hat im Laufe der Evolution allerdings eine Möglichkeit gefunden, die APOBEC-Enzyme zu blockieren und so die Saboteure zu sabotieren.

Die Vertreter der Gruppe APOBEC3 scheinen ihre Attacke jedoch nicht auf Retroviren zu beschränken, fanden die Forscher bei der Untersuchung von Warzen, die das Humane Papillomvirus 1 enthielten. Das Erbgut des Virus besteht aus doppelsträngiger DNA, die durch Proteine zu einem kompakten Knäuel aufgewickelt wird. Des ungeachtet fanden sich in einem von sechs Fällen Veränderungen, wie sie auf ein Umschreiben durch APOBEC3-Enzyme hinweisen.

Ähnliche Resultate lieferte die Untersuchung von Gebärmutterhalsgewebe an der Schwelle zum Krebs, welches das Humane Papillomvirus 16 enthielt. Schließlich machten die Forscher die Probe aufs Exempel und schleusten HPV1-DNA in menschliche Kulturzellen ein, die reichlich APOBEC3-Protein bildeten. Tatsächlich schrieben die Enzyme die Information im Viruserbgut rasch um.

Offenbar können APOBEC3-Enzyme nicht nur lose DNA-Stränge angreifen, schließen Vartanian und Kollegen. Die Forscher halten es für denkbar, dass sich menschliche Zellen Schäden an der eigenen DNA einhandeln, wenn sie große Mengen dieser Enzyme bilden. Diese Vermutung stehe im Einklang mit der Beobachtung, dass die meisten Mutationen im Genom von Krebszellen von eben jenem Typ sind, den auch die Sabotage-Enzyme erzeugen.

Forschung: Jean-Pierre Vartanian, Denise Guétard, Michel Henry und Simon Wain-Hobson, Unité de Rétrovirologie Moléculaire, Institut Pasteur, Paris

Veröffentlichung Science, Vol. 320, 11. April 2008, pp 230-3, DOI 10.1126/science.1153201

WWW:
Institut Pasteur
Struktur der DNA-Bausteine
Genetische Veränderung durch Editing-Enzyme (PDF)
Papillomaviren
Humane Papillomviren als Krebsauslöser

Lesen Sie dazu im Scienceticker:
Klammern gegen Hepatitis
Mäuseprotein lässt HIV mutieren

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