Quadratische DNA in Zellen entdeckt |
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29.01.2013 18:07 Uhr |
Von Annette Mende / Die DNA im menschlichen Zellkern liegt nicht ausschließlich als Doppelhelix vor. Einzelne Abschnitte, die reich am DNA-Baustein Guanin sind, ordnen sich in Form von quadratischen, sogenannten G-Quadruplexen an.
Diese Strukturen hatte man bisher nur im Reagenzglas beobachtet. Wissenschaftler der englischen Universität Cambridge haben sie jetzt erstmals auch in menschlichen Zellen gefunden. Darüber berichtet das Team um Shankar Balasubramanian im Fachjournal »Nature Chemistry« (doi: 10.1038/nchem.1548).
Ein G-Quadruplex besteht aus zwei oder mehr sogenannten G-Tetraden. Diese wiederum werden von vier Guaninmolekülen gebildet, die durch sogenannte Hoogsteen-Paarung über Wasserstoffbrückenbindungen in einer planen Anordnung gehalten werden. Sie unterbrechen die fortlaufende Doppelhelix-Formation der DNA. Balasubramanian und Kollegen entwarfen einen Struktur-spezifischen Antikörper, mithilfe dessen sie G-Quadruplexe in menschlichen Zellen nicht nur nachweisen, sondern auch quantifizieren konnten. Sie stellten fest, dass etwa ein Viertel der G-Quadruplexe auf den Guanin-reichen Enden der Chromosomen, den Telomeren liegt. Der Rest verteilt sich über die gesamte Länge des Erbguts. Bindungsversuche in verschiedenen Phasen des Zellzyklus ergaben, dass die Bildung von G-Quadruplexen offenbar davon abhängt, ob der entsprechende DNA-Abschnitt repliziert wird oder nicht.
Welche biologische Funktion die DNA-Quadrate haben, ist noch nicht bekannt. Die Forscher hoffen, mit einer genauen Kartierung dieser Strukturen Erkenntnisse darüber zu gewinnen, wie Gene kontrolliert werden können beziehungsweise was genau passiert, wenn zelluläre Prozesse bei der Krebsentstehung entgleisen. /
