Einleitende DNA-Reparatur

News: Einleitende DNA-Reparatur

So raffiniert die Zellen ihre Reparatursysteme für beschädigte DNA-Stränge ausgeklügelt haben, so schwierig ist der Mechanismus für die Fachwelt zu durchschauen. Doch nun wollen Forscher dem Geheimnis ein wenig näher gekommen sein. Sie machten das einleitende Molekül aus, das zwei nachgeschaltete Proteine - ATM und ATR - aktiviert und so die Fehlerbeseitigung in Gang setzt.

Dagmar Knopf

Gäbe es keine zelluläre Fehlerkontrolle, massenhaft beschädigte DNA wäre die Folge. Damit es nicht so weit kommt, überwachen Proteine das korrekte Abschreiben der Erbinformation und greifen bei auftretenden Mängeln korrigierend ein. Entweder tauschen sie das falsche Stück DNA aus, oder treiben die Zelle gleich in den gerichteten Selbstmord. Und das ist auch gut so, denn die veränderten Zellen würden sonst zu Krebszellen.

Aus diesem Grund interessieren sich viele Forschungsgruppen weltweit für diese raffinierten Kontrollen. So auch das Team von Xiao-Fan Wang von der Duke University, die ein neues Teilchen im Räderwerk identifizieren konnten. Bislang war bekannt, das mindestens zwei unterschiedliche Proteine für eine halbwegs perfekte DNA-Synthese sorgen. ATM repariert die Schäden, die bei Kontakt mit ionisierender Strahlung auftreten können, während sein Kollege ATR für andere Entgleisungen zuständig ist. Beiden gemeinsam ist der anstoßende Prozess.

Denn die zwei Proteine brauchen ein einleitendes Signal, um ihre Arbeit beginnen zu können. Indem die Wissenschaftler die korrekte Form des Proteins hRad17 massenhaft mit einer mutierten, und daher untauglichen Variante, überschwemmten, brachten sie beide Reparaturmechanismen zum Erliegen. Schadhafte Zellen fielen dann achtlos durch das Netz. Möglicherweise scannt hRad17 das Genom nach Fehlern ab. Findet es einen, aktiviert es die nachgeschalteten Proteine ATM und ATR, die sich nun an die Arbeit machen können. Doch wie genau die Moleküle den Schaden erkennen und die wichtige Information weiterleiten, ist für die Wissenschaftler nur schwer zu erfassen. Bevor dieses Rätsel gelöst werden kann, sei noch viel Arbeit nötig, schätzt Robert Abraham aus dem Forscherteam.

Ein eingehendes Verständnis dieser Prozesse könnte, so die Hoffnung der Forscher, jedoch zu einer möglichen Krebstherapie beitragen. Medikamente, die diese Kontrollproteine an der Ausführung ihrer Arbeit hindern, sollen bereits gebrechliche Krebszellen in den Tod treiben, oder sie empfänglicher für Chemotherapie machen. "Wir könnten die Tumoren mit ihren eigenen Waffen schlagen", glaubt Abraham.