Schützende Schleifen

News: Schützende Schleifen

Jeder Cowboy, der etwas auf sich hält, sollte wissen, wie man ein Lasso wirft. Allerdings wird er trotzdem große Schwierigkeiten haben, mit dem winzigen 'Lasso' umzugehen, das amerikanische Molekularbiologen in der Erbsubstanz von Menschen und Mäusen entdeckt haben. Die Endabschnitte der Chromosomen bilden nämlich Schleifen aus. Anscheinend schützen diese die DNA vor unerwünschten Eingreifen durch die Reparaturmaschinerie der Zelle.

Am Ende jedes Chromosoms befindet sich ein Abschnitt der DNA – Telomer genannt –, der die Chromosomen bei ihrer Verdopplung vor dem "Zerfransen" bewahrt, ähnlich wie es bei den Enden von Schnürsenkeln bewerkstelligt wird. Bislang stellt man sich die Telomere allgemein als einen geraden Abschnitt der DNA vor, eventuell noch ummantelt von Proteinen. Um herauszufinden, wie einige der damit verbundenen Proteine arbeiten, haben die Molekularbiologen Titia de Lange und Jack Griffith von der Rockefeller University in New York künstliche Telomere hergestellt, Proteine hinzugefügt und das Ergebnis unter dem Elektronenmikroskop untersucht. Wie sie in Cell vom 14. Mai 1999 berichten, fanden die Wissenschaftler zu ihrer Überraschung lassoförmige DNA-Schleifen, bei denen die Telomer-Enden auf einen bestimmten Abschnitt der DNA zurückgebogen waren und Proteine das Ende am Platz hielten.

Um zu sehen, ob dieser Knoten auch in wirklichen Zellen auftrat, durchsuchte das Team sorgfältig isolierte Telomere von Mäuse- und Menschenzellen (darunter auch Blutzellen der Forscher). Bei Untersuchung der Telomere fanden sie tatsächlich Schleifen – kleinere in Zellen mit kurzen Telomeren, größere in Zellen mit längeren Telomeren. Obwohl die Forscher Telomere bereits seit Jahrzehnten studiert haben, hatte bislang niemand diese isoliert unter einem Elektronenmikroskop untersucht. (Telomere sind nur ein winziger Teil der zwei Meter DNA einer typischen Zelle.)

Griffith, De Lange und ihre Kollegen sind der Ansicht, daß die Schlaufen vielleicht das Chromosomenende vor den Reperaturmechanismen der Zelle für die DNA abschirmen. Statt wie erwünscht fehlerhafte Bruchstücke der Erbsubstanz zu vernichten oder aber zusammenzuflicken, könnten nämlich auch die losen Enden intakter DNA irrtümlich zerstört oder aneinandergefügt werden. Die Wissenschaftler sind sich allerdings nicht sicher, wie weit diese Telomer-Schleifen verbreitet sind. Frühere Studien lassen vermuten, daß gewisse einzelligen Organismen ein Protein besitzen könnten, das sich fest an das Telomer-Ende bindet und somit vielleicht die Bildung von Schleifen verhindert.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 10.2.1999
"Verschlungen, aber nicht verknotet"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum Brennpunkt-Thema vom 12.4.1999
"DNA: nur Strick- oder auch Leiter"