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Mikroskopietechnik A._Szczurek_I._Kirmes

(mko) Was genau passiert mit unserer DNA in den Zellen, die von der Sauerstoff- und Nährstoffversorgung abgeschnitten sind – sie verdichten ihre DNA. Das Bild der DNA einer Zelle, aufgenommen mit der am IMB entwickelten Mikroskopietechnik, zeigt die DNA in scharfen Details (links). Im Gegensatz dazu ist das herkömmliche Mikroskopiebild verschwommen und macht eine Darstellung der auffälligen Veränderungen in der DNA, die von den Forschern am IMB entdeckt wurden, unmöglich (rechts); © A. Szczurek & I. Kirmes
Forscher am Institut für Molekulare Biologie (IMB) haben die Veränderungen der DNA in Zellen beobachtet, die nicht genug Sauerstoff und Nährstoffe erhalten. Dieser „ausgehungerte“ Zustand ist typisch für Krankheiten wie Herzinfarkt, Schlaganfall und Krebs. Die Ergebnisse liefern Einblicke darüber, welche Schäden das verursachen kann und könnten zur Entwicklung neuer Behandlungsmethoden beitragen. ...mehr

Grüner Tee und körperliche Betätigung können die Erbsubstanz (DNA) verändern. In einer Studie der Tokyo Medical and Dental University hatten Patienten, die täglich mehr als sechs Tassen grünen Tee tranken, weniger chemisch veränderte Krebsgene als Personen mit einem geringeren Teekonsum. Das gleiche galt für Patienten, die mehr als eine Stunde pro Woche körperlich aktiv waren. Eine klinische Relevanz konnten die Wissenschaftler zwar nicht herleiten, aber die Ergebnisse zeigen, dass Umweltfaktoren auf die chemische Zusammensetzung des Erbguts einwirken können. (Quelle: International Journal of Cancer )

(mko) Das ewige Geheimnis des Alterns scheint gelüftet. Laut Wissenschaftler Philipp Oberdörffer von der Harvard Medical School in Boston/USA heißt der Schlüssel Sirtuine. Das sind Gene, die vor allem zwei wichtige Aufgaben haben: geschädigte DNA zu reparieren und andere Gene an- und auszuschalten. Von Hefepilzen ist das bereits seit Jahren bekannt, jetzt haben die Forscher den Mechanismus auch in Stammzellen von Mäusen gefunden. Was genau allerdings im Körper dazu führt, dass Zellen und Organe schlapp machen, wissen Forscher bislang nur ansatzweise. Ausgerechnet winzige Einzeller könnten jetzt einen Teil der Antwort liefern: Hefepilze. Bei ihnen sind offenbar die gleichen Genklassen wie bei Säugern dafür zuständig, dass die natürlichen Prozesse aus dem Ruder laufen, sprich: die Zellen sterben und am Ende der gesamte Organismus aufgibt. In jeder Zelle eines Organismus sind zwar dieselben Gene vorhanden, doch nicht alle arbeiten am selben Ort und zur selben Zeit. In einer Nierenzelle etwa sind normalerweise alle Leber-Gene abgeschaltet. Wenn sie dennoch aktiv werden, können sie die Nieren schädigen. Die Aufsicht darüber liegt beim Sirtuin-Gen Sirt1, das unter normalen Bedingungen dafür sorgt, dass alle inaktiven Gene im Chromatin-Geflecht (bestehend aus DNA und Proteinen) verpackt und untätig bleiben. Doch Sirt1 hat noch einen anderen wichtigen Job: Wann immer ultraviolettes Licht oder freie Radikale das Erbgut schädigen, muss es zu Hilfe eilen und die DNA-Reparaturmechanismen in Gang setzen. Dafür aber muss es die Überwachung der Gen-Aktivität vorübergehend aufgeben – und das hat Folgen: Häufig beginnt das Chromatin sofort, die Gene auszupacken, die dann aktiviert werden. Zwar kann Sirt1 wieder an seinen Aufpasserposten zurückkehren und die Gene erneut verpacken. Je älter die Mäuse aber werden, desto größer wird die Zahl der DNA-Schäden.

(mko)Wissenschaftler entwickelten jetzt erstmals eine Methode, mit der Manipulationen der DNA bei Sportlern nachgewiesen werden kann. Beim so genannten Gendoping wird DNA von leistungsstarken Genen in die Körperzellen der Sportler eingeschleust. Sie heißen dann tDNA und sorgen vor Ort für eine erhöhte Produktion körpereigener, Stoffe, die die Leistung anregen. Für diesen Prozess nutzt man geeignete Viren als Genfähre, um die tDNA ins menschliche Genom in-tegrieren zu können. Da das resultierende Genprodukt mit der natür-lichen Substanz identisch ist, ließ es sich bisher nicht nachweisen. Erstmals wurde nn im Labor ein spezielles Verfahren entwickelt, das die wichtigsten dopingrelevanten tDNA’s, die inzwischen beim Gendoping verwendet werden, nachweisen kann.

(mko) Forscher des Imperial College in London und der Universität von Texas in San Antonio/USA gehen inzwischen aufgrund neuester Erkenntnisse davon aus, dass das Schlafen bei Licht Krebs, speziell Leukämie, auslösen kann. Das Nacht-Licht beeinträchtig einige Gene, die wissenschaftlich mit „clock genes“ bezeichnet werden und die eine wichtige Rolle beim Überleben und Funktionieren der Zellen spielen. Brennt nachts Licht, werden der Herzrhythmus und die Melatoninbildung gestört. „Als Antioxidant zeigte sich Melatonin in vielen Studien jedoch als DNA-Schutz vor Freien Radikalen. Wird die Bildung gestört oder unterdrückt, kann das DNA mutieren und es entsteht Krebs.“