Krebsentstehung: Gibbon-Genom gibt Hinweise

23. September 2014
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Forscher gewannen nun Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen der Häufigkeit chromosomaler Neuordnungen und der Aktivität mobiler genetischer Elemente im Gibbon-Genom. Solche chromosomalen Neuordnungen sind beteiligt an der menschlichen Tumorentstehung.

Chromosomale Neuordnungen (chromosomal rearrangements) finden gelegentlich während der Evolution statt, können aber auch an der Tumorentstehung beteiligt sein. So ereignen sich chromosomale Neuordnungen in humanen pluripotenten Stammzellen relativ häufig. Aufgrund des damit verbundenen erhöhten Risikos der Krebsentstehung stellen sie ein Problem für klinische Zellersatztherapien mit Stammzellen dar. Ein besseres Verständnis der Ursachen für die Entstehung solcher Neuordnungen ist daher wichtig, um auf pluripotenten Stammzellen basierende Zellersatztherapien zukünftig sicherer zu machen.

Im Genom der Gibbons haben chromosomale Neuordnungen im Laufe der Evolution mit einer ungewöhnlich großen Häufigkeit stattgefunden. Daher ist das Gibbon-Genom ein wichtiges Instrument, um die zugrundeliegenden Mechanismen zu erforschen. Bei der Analyse des Gibbon-Genoms wurde ein neues mobiles genetisches Element identifiziert und eine wesentliche Funktion entschlüsselt. Dieses als „LAVA“ (zusammengesetzt aus den Modulen der mobilen genetischen Elemente L1ME, AluSz6, und SVA_A) bezeichnete mobile Element ist nahe verwandt mit den im menschlichen Genom vorhandenen „SVA“ (SINE-VNTR-Alus)-Retrotransposons. Es liegt in mehr als 1.000 Kopien im Gibbon-Genom vor. Viele dieser LAVA-Elemente finden sich in einer Gruppe von Genen, die für die korrekte Trennung von Chromosomen während der Zellteilung wichtig sind.

Prof. Gerald Schumann und Nina Fuchs, Abteilung Medizinische Biotechnologie des Paul-Ehrlich-Instituts, zeigten experimentell, dass LAVA-Elemente in bestimmte Abschnitte dieser Gene (Introns) eingebaut werden (Insertionen), was dazu führt, dass diese Gene weniger häufig abgelesen werden (Verminderung der Transkription). Dadurch wird die Synthese der von diesen Genen kodierten Genprodukte (bestimmte Proteine) gehemmt. Da diese Proteine für eine korrekte Trennung der Chromosomen bei der Zellteilung bedeutsam sind, kann es bei einer verminderten Expression dieser Gene durch die LAVA-Elemente zu einer Zunahme chromosomaler Neuordnungen kommen. Die Untersuchungen zeigten auch, dass viele der Gene, deren Expression im Gibbon durch LAVA-­Insertionen beeinträchtigt wird, genau solche Gene sind, die im Menschen bei der Tumor­entstehung eine Rolle spielen.

Schlüsse für Tumortherapie?

„Wenn wir die Mechanismen verstehen, die im Gibbon den Prozess der chromosomalen Neuordnung unterstützen, an dem auch Gene beteiligt sind, die bei der Tumor­entstehung im Menschen eine Rolle spielen, kann uns das helfen, den Mechanismus der Krankheits­entstehung im Menschen zu entschlüsseln“, erklärt Schumann die Bedeutung dieser Forschungs­arbeiten.

Originalpublikation:

Gibbon genome and the fast karyotype evolution of small apes
Gerald Schumann et al.; Nature, doi: 10.1038/nature13679; 2014

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Medizin, Onkologie

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2 Kommentare:

Gast
Gast

Viren sind doch sehr intelligent in Bezug des Versteckspieles
Meine Fragen sind demnach folgende:
1)Sind alle Viren Retroaktiv oder lösen sie in der Biochemie eine ähnliche Retroaktivität aus, wenn man schon die entartete Immunzelle als “onkozytär” bezeichnet?
2)Und wie sieht das bei Pilzen=Candidosen bis Mykosen aus? Lösen die nicht auf ähnliche Weise Zellentartungen aus, obwohl man keine Parasiten ausfindig machen kann, eben halt “nur” ähnlich wirken?

#2 |
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Biochemiker

Genetische Instabilitaet ist ein evolutionaeres Konzept, dh. liegt die Vermutung nahe, dass die in Tumoren gefundene Aneuploidie nicht sosehr die prima causa als eher die reaktive Folge einer Stoerung des Microenvironments ist.

#1 |
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