Meine Merkliste
my.bionity.com  
Login  

Ein folgenschwerer "Seitensprung" unter Molekülen

Falscher Partner kann zu Hautkrebs führen

24.10.2016

Copyright: Clemens Rauer, Universität Wien

Durch Einfluss von UV-Strahlung finden Nukleobasen, die Bausteine der DNA, manchmal den falschen Partner. Der Mechanismus dieses "Seitensprungs" konnte jetzt geklärt werden.

Ein Team um Chemikerin Leticia González an der Universität Wien beschäftigt sich schon länger mit dem Effekt von Sonnenlicht auf unterschiedliche Moleküle. In einer neuen Studie konnten sie nun den Mechanismus aufklären, der häufig zu Schäden an der DNA führt, dem Träger unserer Erbinformation. Dieser Schaden entsteht, wenn die in der DNA enthaltenen Molekülbausteine UV-Strahlung ausgesetzt werden und in Folge den falschen Partner finden. Mittels Computersimulationen konnte das Team zeigen, was sich bei diesem "Seitensprung" auf molekularer Ebene abspielt.

Egal, ob man sich im Sommer an den Strand legt oder am Berg spazieren geht, wir sind ständig der Sonne und dem Licht ihrer Strahlen ausgesetzt. Die Sonnenstrahlen dringen in unseren Körper ein und verursachen dabei Schäden in unseren Zellen, die auch gravierende Auswirkungen auf die DNA haben können.

Falscher Partner kann zu Hautkrebs führen

DNA ist ein sehr komplexes Molekül, welches in Form einer Doppelhelix vorliegt. Hierbei sind zwei lange, sich umeinander windende Stränge miteinander verbunden. Diese Verbindungen bestehen jeweils aus zwei Nukleobasen, die sich im jeweiligen Strang gegenüberliegen und von der Natur als Partner vorgesehen sind. "Durch den Einfluss von UV-Licht können Nukleobasen jedoch zur Partnersuche angeregt werden. Sie zappeln wild auf der Stelle und lassen dabei auch einmal von ihrem ursprünglichen Partner ab", erklärt Leticia González, theoretische Chemikerin an der Universität Wien. Anstatt mit der gegenüberliegenden Nukleobase verbinden sie sich dann mit einer benachbarten rechts oder links von ihr. Nach der Verknüpfung zum falschen Partner kann die in der DNA gespeicherte Information nicht mehr richtig abgelesen werden, was zu schwerwiegende Folgen, wie etwa Hautkrebs, führen kann.

Verhalten der Moleküle simuliert

Der genaue molekulare Mechanismus dieser Verbindungen war bisher unbekannt. "Mit den durchgeführten quantenmechanischen Rechnungen haben wir es geschafft, den Bildungsprozess dieser DNA-Schäden nachzuvollziehen", schildert Clemens Rauer, Erstautor der Studie und "uni:docs Fellow" am Institut für Theoretische Chemie. Da das Verhalten der Moleküle bei dem Sprung zur Seite so genau wie möglich beschrieben werden muss, hat das Team sehr zeit- und rechenintensive Simulationen durchgeführt, unter anderem am Supercomputer "Vienna Scientific Cluster". Die neu gewonnenen Informationen bilden nun den Grundstein für weitere Forschungen, um solche Schäden am Erbgut in Zukunft verhindern zu können.

Fakten, Hintergründe, Dossiers
  • Moleküle
  • Universität Wien
  • DNA-Schäden
Mehr über Universität Wien
  • News

    Mikroben hinterlassen "Fingerabdrücke" auf Mars-Gestein

    Wissenschafter um Tetyana Milojevic von der Fakultät für Chemie der Universität Wien sind auf der Suche nach einzigartigen "Biosignaturen", die Mikroben überall hinterlassen – auch auf synthetisch hergestellten extraterrestrischen Mineralien. Diese erforscht die Biochemikerin und Astrobiolo ... mehr

    Kaiserschnitt-Risiko ist vererbbar

    Frauen, die wegen einem Schädel-Becken-Missverhältnis ihrer Mutter durch Kaiserschnitt auf die Welt kamen, entwickeln mehr als doppelt so häufig ein Missverhältnis bei der Geburt ihrer Kinder als jene Frauen, die natürlich geboren wurden. Zu diesem Schluss kommen Evolutionsbiologen der Univ ... mehr

    3D-Struktur von außergewöhnlichem Naturwirkstoff definiert

    Durch geschickte chemische Synthese gelang es Katharina Pallitsch von der Fakultät für Chemie, die räumliche Struktur eines erst kürzlich entdeckten Phosphonats aufzuklären, welches in Zukunft als medizinischer Wirkstoff Anwendung finden könnte. Dies ist ein erster, wichtiger Schritt auf de ... mehr

  • Videos

    Ötzi Forschung: Das Erbe der Steinzeit-Bakterien

    Was verrät uns Ötzis Mageninhalt über die Besiedelungsgeschichte Europas? Der Bioinformatiker Thomas Rattei von der Uni Wien hat das Magenbakterium Helicobacter pylori analysiert und eine überraschende Entdeckung gemacht. mehr

  • Universitäten

    Department für Ernährungswissenschaften

    Das Department für Ernährungswissenschaften ist das einzige dieser Art an einer östereichischen Universität. Es beschäftigt sich daher als einzige universitäre Einrichtung mit allen Fragen rund um die Ernährung des Menschen in Forschung und Lehre. mehr

    Universität Wien

    Die Universität Wien ist eine der ältesten und größten Universitäten Europas: An 15 Fakultäten und vier Zentren arbeiten rund 9.700 MitarbeiterInnen, davon 6.900 WissenschafterInnen. Die Universität Wien ist damit auch die größte Forschungsinstitution Österreichs sowie die größte Bildungsst ... mehr

Ihr Bowser ist nicht aktuell. Microsoft Internet Explorer 6.0 unterstützt einige Funktionen auf Chemie.DE nicht.