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News: Genetische Ziele

Wenn Wissenschaftler die Basensequenz eines Gens kennen, heißt das noch nicht, dass auch dessen Funktion geklärt ist. Wissen sie jedoch, welche Proteine an die DNA-Abschnitte binden, können sie auf die Aufgaben des Gens schließen. Mit diesem Ansatz und der Hilfe von DNA-Chips deckten Forscher nun die potenziellen Zielsequenzen von zwei Eiweißen der Hefe auf, die in die Regulation der Zellteilung involviert sind.
Das Erbgut der Hefe (Saccharomyces cerevisiae) ist entziffert. Und auch viele ihrer Gene sind den Forschern schon bekannt. Aber damit ist der Stoffwechsel des Einzellers noch lange nicht entschlüsselt, denn es gibt eine ganze Reihe von Steuerungsmechanismen, die das Ablesen und Stilllegen von Genen steuern.

Dazu gehören auch die so genannten Transkriptionsfaktoren. Sie binden an verschiedenen Stellen der DNA – unmittelbar vor dem abzulesenden Gen, aber auch Tausende von Nucleotiden davon entfernt –, bevor die Polymerase mit ihrer Arbeit beginnt. Einige dieser Proteine können auch die Zellteilung regulieren.

Wissenschaftler um Michael Snyder von der Yale University durchsuchten nun das Genom der Hefe nach den Genen, an die zwei bestimmte Transkriptionsfaktoren binden. Dafür entwickelten sie passende DNA-Chips: Sie befestigten die einzelnen DNA-Stücke der Gene auf kleinen Objektträgern. Dann setzten sie die Chips Transkriptionsfaktoren aus, die an der Kontrolle der Mitose beteiligt sind.

Die Ausbeute war überraschend groß: 250 Gene dienen als Ziel für die Proteine. Viele davon waren den Forschern bereits als Mitspieler in der Zellteilung bekannt. Aber sie identifizierten auch eine ganze Reihe von Genen, deren Funktion sie bisher nicht aufgeklärt hatten.

Da zwei Drittel der Hefe-Gene entsprechend ähnliche Gegenstücke beim Menschen haben, hält Snyder die Methode auch für Untersuchungen des menschlichen Erbgutes für geeignet. Und dann, so hofft der Forscher, wird man mehr Licht in das Dunkel bringen, warum eine Muskelzelle eigentlich zu einer Muskelzelle und nicht beispielsweise eine Nervenzelle wird.

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  • Quellen
Yale University
Nature 409: 533–538 (2001)

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