Gadd45a weckt Gene aus dem Dornröschenschlaf

Wissenschaftler im Deutschen Krebsforschungszentrum entdecken das Enzym, das epigenetisch stillgelegte Gene wieder aktiviert

07.02.2007

Seit einigen Jahren untersuchen Krebsforscher einen Mechanismus, der zur Entstehung bösartiger Tumoren beiträgt: Die Zelle heftet Methylgruppen an bestimmte Bausteine der DNA und schaltet die so markierten Gene dadurch gezielt ab. Dem Abschalten fällt auch die Funktion vieler Tumorsuppressor-Gene zum Opfer, die im unmethylierten Zustand die unkontrollierte Zellteilung bremsen. Im Gegensatz zu "echten" Mutationen, bei denen Bausteine der DNA ausgetauscht werden oder verloren gehen, können die so genannten epigenetischen Veränderungen wieder rückgängig gemacht werden. Darum gilt dieser Mechanismus als vielversprechender Ansatzpunkt bei der Krebsbekämpfung.

Die Zelle nutzt diesen Weg, Gene in einen Dornröschenschlaf zu versetzen und bei Bedarf wieder aufzuwecken, für viele Regulationsvorgänge. Wie die Methylgruppen angeheftet werden, ist bereits bekannt. Der umgekehrte Prozess jedoch, die Demethylierung, war bislang noch nicht aufgeklärt. Wissenschaftler aus den Abteilungen von Professor Dr. Christof Niehrs und Professor Dr. Frank Lyko im Deutschen Krebsforschungszentrum konnten nun das Protein Gadd45a als entscheidenden Akteur bei der Demethylierung identifizieren.

In einer Reihe von Experimenten zeigten die Forscher, dass eine Steigerung der Gadd45a-Menge in der Zelle stillgelegte Gene aus ihrem Dornröschenschlaf weckt. Kontrollversuche ergaben, dass den so reaktivierten Genen tatsächlich keine Methylgruppen mehr anhaften. Wird Gadd45a dagegen gezielt ausgeschaltet, ist Übermethylierung vieler DNA-Bereiche die Folge. Weiterhin demonstrierten die Wissenschaftler, dass Gadd45a beim Entfernen der Methylreste mit Enzymen zusammenarbeitet, die an der Erbgut-Reparatur beteiligt sind. Die Daten von Niehrs und Lyko lassen vermuten, dass Gadd45a dafür sorgt, dass Schneideenzyme der DNA-Reparaturkolonne die methylierten DNA-Bereiche entfernen, die dann durch unmethylierte Bausteine wieder ersetzt werden.

Originalveröffentlichung: Guillerma Barreto, Andrea Schäfer, Joachim Marhold, Dirk Stach, Suresh K. Swaminathan, Vikas Handa, Gabi Döderlein, Nicole Maltry, Wei Fu, Frank Lyko, Christof Niehrs; "Gadd45a promotes epigenetic gene activation by repair mediated DNA methylation."; Nature 2007.

https://www.bionity.com/de/news/61595/gadd45a-weckt-gene-aus-dem-dornroeschenschlaf.html