Entdeckung von Biologen könnte Überarbeitung von Biologie-Lehrbüchern erfordern

Vergleich zwischen Prä-Nukleosom und Nukleosom (James Kadonaga, UC San Diego)
Vergleich zwischen Prä-Nukleosom und Nukleosom (James Kadonaga, UC San Diego)

Jetzt, wo Biologen der UC San Diego eine nie zuvor gesehene Komponente unseres elementaren genetischen Materials entdeckt haben, könnte es sein, dass unsere Biologie-Lehrbücher eine kleine Nachbesserung benötigen.

Den Lehrbüchern zufolge besteht Chromatin, der natürliche Zustand von DNA in einer Zelle, aus Nukleosomen. Und Nukleosomen sind die elementaren, sich wiederholenden Einheiten von Chromatin.

Wenn man sie unter einem Hochleistungsmikroskop betrachtet, sehen Nukleosomen aus wie Perlen auf einer Schnur (rechtes Bild). Doch in der aktuellen Ausgabe des Journals Molecular Cell vom 19. August berichteten Biologen der UC San Diego von ihrer Entdeckung eines neuen Chromatin-Teilchens, einer Mischung zwischen DNA und einem Nukleosom (linkes Bild). Sie sagen, während es zwar ähnlich wie ein Nukleosom aussieht, ist es tatsächlich jedoch ein Partikel, der sich davon unterscheidet.

“Dieses neuartige Teilchen wurde als Vorläufer eines Nukleosoms eingestuft”, so James Kadonaga, Professor für Biologie an der UC San Diego, der das Forschungsteam leitet und den Partikel deshalb “Prä-Nukleosom” nennt. “Diese Entdeckung weist darauf hin, das es notwendig ist zu überprüfen, was Chromatin wirklich ist. Das Prä-Nukleosom ist möglicherweise ein wichtiger Akteur bei der Art und Weise, wie unser genetisches Material dupliziert und verwendet wird.”

Die Biologen erläutern, dass das Prä-Nukleosom zwar unter dem Mikroskop ähnlich wie ein Nukleosom aussieht, biochemische Untersuchungen jedoch ergeben haben, dass es in Wirklichkeit ein Mittelding zwischen DNA und einem Nukleosom ist.

Wie die Wissenschaftler ebenfalls erklären, werden diese Prä-Nukleosomen von einer Art “Motor-Protein”, welches das Molekül ATP (Adenosintriphosphat) als Energiequelle verwendet, in Nukleosomen umgewandelt (siehe Grafik)

Funktionsweise des "Motor"-Proteins (James Kadonaga, UC San Diego)
Funktionsweise des “Motor”-Proteins (James Kadonaga, UC San Diego)

“Die Entdeckung des Prä-Nukleosoms legt nahe, dass ein Großteil des Chromatins, von dem man annahm, dass es nur aus Nukleosomen besteht, eine Mischung aus Nukleosomen und Prä-Nukleosomen ist”, so Anthony Carter, der die Verteilung der Gelder für Chromatin-Forschung am National Institute of General Medical Sciences von den National Institutes of Health überwacht, das diese Studie finanziert hat.

“Die Entdeckung eines neuartigen, gemischten DNA-Histon-Komplexes eröffnet faszinierende Einblicke in die Beschaffenheit von Chromatin und kann uns dabei helfen besser zu verstehen, welche Auswirkungen es auf die grundlegenden zellularen Prozesse hat.”

Quelle: http://ucsdnews.ucsd.edu/newsrel/science/2011_08nucleosome.asp

(SOM)

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