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Gen für saubere DNA-Reparatur entdeckt

24.01.2002 - (idw) Niederländische Organisation für wissenschaftliche Forschung - NWO

Forscher aus Rotterdam haben bei einem Gen nachgewiesen, dass es bei der sauberen Reparatur des DNA hilft. Ohne dieses Gen repariert der Körper den Schaden am DNA öfter auf unsorgfältige Art und Weise. Das führt zu neuen Schäden die wiederum zu Krebs führen können.

Schlechte Reparatur des DNA-Schadens kann Mutationen verursachen und zu Krebs führen. Zellbiologen aus Rotterdam studierten in einem Projekt der niederländischen Organisation für wissenschaftliche Forschung (NWO) die Reparatur von Doppelstrangbrüchen. Derartige Brüche entstehen zum Beispiel nach Bestrahlung.
Die Forscher simulierten Bestrahlung, indem sie gezielt das DNA von Mauszellen beschädigten. Bei den Mauszellen, bei denen zuerst das Gen Rad54 unbrauchbar gemacht wurde, zeigte sich, dass diese viel öfter als normalerweise den DNA-Schaden auf unsorgfältige Art und Weise reparieren. In normalen Mauszellen verläuft höchstens sechzig Prozent der Reparaturen auf unsorgfältige Art und Weise. Nun war dies gut achtzig Prozent.
Die Ergebnisse zeigen, dass Rad54 wichtig ist, um Brüche sauber zu reparieren und um Mutationen zu verhindern. Die Wissenschaftler hoffen, dass ihre Befunde kombiniert mit zukünftigen Untersuchungen zu einer besseren Behandlung von Krebs führen werden. Inzwischen beobachten die Forscher Patienten, die übermäßig auf eine Bestrahlung reagieren. Die Idee ist, dass Ärzte zum Beispiel eine leichtere Bestrahlung bei Patienten wählen, die kein Rad54 haben.
In einem anderen Experiment untersuchten die Zellbiologen die Reparatur von Kreuzverbindungen. Diese Art von Schaden entsteht nach Chemokuren mit zum Beispiel Melphalan, Mitomycin C oder Cisplatin. Die Forscher schalteten bei Mäusen das Gen Snm1 aus. Danach wurde den Mäusen eine kleine Dosis Mitomycin eingegeben.
Mäuse mit ausgeschaltetem Snm1 starben bei einer niedrigeren Dosis als Mäuse mit intaktem Snm1. Wahrscheinlich wird dies dadurch verursacht, dass die Mäuse mit ausgeschaltetem Snm1 die Kreuzverbindungen nicht richtig reparieren. Zukünftige Untersuchungen an Patienten, die stark auf eine Chemokur reagieren, sollen nachweisen, ob auch hier von einem gestörten Snm1-Gen die Rede ist.
Die Reparatur von DNA-Brüchen kann auf dreierlei Art und Weise erfolgen. Die saubere Art und Weise, homologe Rekombination, repariert den Bruch, indem es die Informationen eines intakten DNA-Moleküls zum gebrochenen DNA-Molekül kopiert. Die unsorgfältige Art und Weise nennt man homologes Kleben. Dieser Reparaturmechanismus tritt auf, wenn dasselbe Stückchen DNA etwas weiter in demselben DNA-Molekül vorhanden ist. Die Zelle entfernt das, unversehrte, zwischenliegende Stück DNA. Das kostet weniger Zeit als über die saubere Art und Weise, jedoch mit dem Risiko, dass Informationen verloren gehen können. Bei der dritten, einfachsten und unsorgfältigsten Art und Weise werden die Enden um den Bruch herum direkt aneinander geklebt.
Nähere Informationen bei der Doktorandin Mies Huizenga-Dronkert (Erasmus Universität Rotterdam, Fachbereich Zellbiologie und Genetik), Tel. +31 (0)10 4087204 (Büro) oder +31 (0)10 4712347 (privat), Fax +31 (0)10 4089468, Email: dronkert@gen.fgg.eur.nl Promotion am 16. Januar, Promotoren Prof. Dr. R. Kanaar und Prof. Dr. J.H.J. Hoeijmakers

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