Die Forschungsgruppe von Dr. Achim Leutz vom
Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch hat die
Verbindung eines Genregulators mit einem Proteinkomplex identifiziert,
der offenbar den letzten Ausschlag dafür gibt, ob die Bauanleitung in
einem Gen für die Produktion von Proteinen abgelesen wird oder nicht.
Dieser hochmolekulare Proteinkomplex wurde bereits in einem anderen
Zusammenhang identifiziert und "Mediator" (Vermittler) genannt. Er
vermittelt die Information zwischen Genregulatoren, die an das Erbgut
(DNA) binden und dem Proteinapparat, der die Information der Gene
abliest und zur Produktion der Proteine bereitstellt. Der Mediator
kann aber auch bei der Entstehung von Erkrankungen eine Rolle spielen.
Die Arbeit von Dr. Xianming Mo, Dr. Elisabeth Kowenz-Leutz, Dr. Hong
Xu und Dr. Leutz ist jetzt in dem renommierten Journal Molecular Cell
*) (Vol. 13, 30. Januar 2004, pp. 241-250) erschienen.
Gene enthalten die Bauanleitungen für die Bau- und
Betriebsstoffe des Lebens, die Proteine. Der Mensch hat
schätzungsweise 30 000 bis 40 000 Gene. Damit ein Organismus
reibungslos funktionieren kann, werden immer nur einige Gene
gleichzeitig aktiviert, auf keinen Fall alle. Wann also welche Gene
abgelesen werden oder auch nicht, ist ein fundamentaler Prozess des
Lebens. Wissenschaftler nennen diesen Vorgang Genregulation. Der
Prozess der Genaktivierung verläuft schrittweise und wird von
Proteinen (Enzymen), die an Regulationsbereiche der zu aktivierenden
Genorte binden (so genannte Transkriptionsfaktoren) ausgelöst und
vorangetrieben. Ein wichtiger Regulator für den Prozeß der
Genaktivierung ist das C/EBP-beta Protein.
Mehrere Komponenten sind laut Dr. Leutz an der
Aktivierungskaskade von Genen beteiligt. Eine der Komponenten ist ein
Enzym (Boten RNA Polymerase II). Es kann an das Erbgut, die DNA,
anlagern, die Bauanleitung von Genen ablesen und in eine Boten-RNA
kopieren. Eine weitere Komponente ist ein Genregulator-Protein (hier:
der so genannte Transkriptionsfaktor C/EBP-beta), welches spezifisch
in der Nähe bestimmter Gene bindet und die Polymerase dirigiert. C/EBP-beta
steuert insbesondere solche Gene, die bei der Zellausbildung
(Zelldifferenzierung) und der Zellteilung eine ausschlaggebende Rolle
spielen. C/EBP-beta wird über eine Signalkette (den so genannten
ras-Signalpfad oder ras-pathway) verändert, die von der Zelloberfläche
bis in den Zellkern reicht, wo sich die Gene befinden. Trifft das
ras-Signal schließlich auf den Transkriptionsfaktor C/EBP-beta, leitet
er es an den Mediatorkomplex weiter. Der sorgt dann dafür, dass ein
Gen abgelesen wird. Wird C/EBP-beta nicht verändert, wird der
Mediator-Proteinkomplex nicht aktiviert und das Gen wird abgeschaltet.
Die Forscher kommen zu dem Schluss, dass der Mediatorkomplex die
Genregulation unterschiedlich steuern kann, je nachdem ob C/EBP-beta
durch die ras-Signalkette verändert wird.
30. Januar 2004
Quellen und weitere Informationen:
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*) Ras Induces Mediator Complex Exchange on C/EBP-beta Xianming Mo,
Elisabeth Kowenz-Leutz, Hong Xu, and Achim Leutz Max Delbrueck Center for
Molecular Medicine Robert-Rössle-Str. 10, 13092 Berlin, Germany
