Aufgrund der Anleitung der DNA weiss jede Zelle im Körper, wann sie welche Aufgabe erfüllen muss. Werden genetische Informationen jedoch falsch abgelesen, kommt es zu Um- und Fehlprogrammierungen, welche zur Bildung von Krebs führen können. Welche Gene in der Zellentwicklung ein- oder ausgeschaltet werden, hängt allerdings nicht nur von der DNA, sondern auch von zusätzlichen epigenetischen Merkmalen ab, wie die Universität Zürich (UZH) in einer Mitteilung erklärt. Diese funktionieren wie molekulare Schalter und koordinieren die Spezialisierung der Zelle. Forscher konnten bisher allerdings noch nicht erklären, wie diese DNA-Methylierung bei der Zellteilung vererbt wird und wie es dabei zu Fehlern kommt.
Forscher der UZH sind hierbei nun einen Schritt weiter gekommen. Sie konnten zeigen, dass das Protein DNA-Methyltransferase 3A (DNMT3A) die Methylierung am richtigen Ort positioniert. „DNMT3A platziert sich bevorzugt in unmittelbarer Nähe von Genen, die eine wichtige Rolle in der Entwicklung spielen und gewährleistet, dass die DNA-Methylierung um diese Gene aufrechterhalten wird“, erklärt Massimiliano Manzo, Erstautor der Studie. „Die DNA-Methylierung um diese Gene funktioniert wie ein Behälter, der dafür sorgt, dass eine weitere epigenetische Modifikation (die Histonmodifikation H3K27me3), die normalerweise diese Gene reguliert, korrekt positioniert wird“. Durch das Zusammenspiel beider Modifikationen werden die essentiellen Gene also auf mehreren Ebenen reguliert.
Die Erkenntnisse der Forscher liefern laut der UZH wichtige Grundlagen für die Krebsforschung. DNMT3A gilt als eines der am häufigsten veränderten Gene bei einer aggressiven Form der Leukämie und trägt zudem auch stark zum Voranschreiten der Blutkrebserkrankung bei.
„Unsere Ergebnisse weisen auf eine bisher unbekannte Funktion des Proteins DNMT3A in der Wechselwirkung zweier Modifikationen hin, die normalerweise wenig in Verbindung gebracht werden. Wir hoffen, dass diese neuen Ergebnisse uns erlauben, die molekularen Mechanismen der Krebsentstehung besser zu verstehen und diese aggressive Form der Leukämie effektiver therapieren zu können“, so UZH-Professor Tuncay Baubec. ssp
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