Dasjenige Erbgut menschlicher Zellen, die DNA, umfasst eine Rangfolge von rund 3,1 Milliarden Bausteinen. Um die Unversehrtheit dieses riesigen Informationsträgers zu wahren, betreiben Zellen vereinigen enormen Luxus. Dauernd zu tun sein sie etwa Knoten im DNA-Strang entwirren. Oder neue chemische Verbindungen knoten, wenn irgendwo im Zellkern ein DNA-Litze reisst. «Wenn es um Reparaturen am Erbgut geht, denken viele zuerst an eine Reaktion uff Belastungen durch Gifte oder Strahlung», sagt Jacob Corn, Professor pro Genombiologie an welcher ETH Zürich. Doch Reparaturmechanismen schützen nicht nur vor äusseren Gefahren. Sie spielen genauso pro dies alltägliche Überleben welcher Zellen eine wichtige Rolle.
Unmenge neuer gegenseitiger Abhängigkeiten
Punktum früheren Funktionieren war welcher Wissenschaft veröffentlicht, dass mehr qua 500 Gene (welcher rund 20‘000 menschlichen proteinkodierenden Gene) pro die DNA-Reparatur zentral sind. Nun nach sich ziehen Corn und sein Team mit einer umfassenden Zusammenfassung welcher Wechselwirkungen dieser Gene neue grundlegende Einblicke gewonnen, wie Zellen ihr Genom intakt erhalten. Die Forschenden nach sich ziehen eine Unmenge neuer gegenseitiger Abhängigkeiten entdeckt. Und unterdies genauso potenzielle neue Angriffspunkte pro die Krebstherapie identifiziert, wie sie in ihrem Mitgliedsbeitrag festhalten, welcher soeben in welcher Fachzeitschrift Nature erschienen ist.
Zu Gunsten von ihre Untersuchungen nach sich ziehen die Forschenden menschliche Zellen in Zellkulturen gentechnisch verändert, um jeweils zwei welcher Reparaturgene synchron auszuschalten. «Wir sind wissenschaftlich vorgegangen und nach sich ziehen uns ganz möglichen Kombinationen beliebt», sagt Corn. Dasjenige ist schneller gesagt qua getan, denn insgesamt nach sich ziehen die Forschenden so gut wie 150‘000 verschiedene Kombinationen von inaktivierten Genpaaren untersucht. «Es gab viel zu tun», sagen John Fielden und Sebastian Siegner, die beiden Erstautoren dieser Studie.
«Menschliche Zellen lieben Redundanz»
Die Idee hinter dieser Bestrebung ist, dass es meist nicht genügt, ein einzelnes Gen zu inaktivieren, um vereinigen Folgeerscheinung festzustellen. Denn oft übernimmt ein anderes Gen die fehlende Methode – und kann so den Betriebsstörung kompensieren. «Menschliche Zellen lieben Redundanz», sagt Corn. Erst wenn man genauso dies Reservekopie lahmlegt, verlieren die Zellen die Fähigkeit, dies Erbgut zu flicken. Indem reichern sich mit welcher Zeit immer mehr Schäden an, so dass die Zellen irgendwann nicht mehr lebensfähig sind.
Dasjenige war in rund 5000 inaktivierten Genpaaren welcher Kasus. In ihrem Mitgliedsbeitrag kennzeichnen die Forschenden pro zwei solcher Gen-Paare detailliert, welche molekularen Interaktionen ausfallen. So decken die Forschenden in ihren Untersuchungen Verbindungen uff, die solange bis geradehin völlig unbekannt waren, offenbar trotzdem pro dies Gedeihen welcher Zellen durch und durch unumgänglich sind.
Krebsmutationen mit Angriffspunkten zusammenbinden
Neben solchen grundlegenden Erkenntnissen liefern die Funktionieren welcher Forschenden genauso neue Anhaltspunkte pro die Krebstherapie. Denn Krebszellen weisen im Vergleich zu normalen Zellen mehr Mutationen uff. In manchen Krebszellen sind aus diesem Grund schon manche welcher reichlich 500 Reparatur-Gene ausgeschaltet . «Mit unserer Suche nach sich ziehen wir aufgezeigt, welche zusätzlichen Gene inaktiviert werden zu tun sein, um dies Zunahme welcher Krebszellen zu unterbinden», sagt Fielden.
Im Mitgliedsbeitrag listet dies Team eine ganze Warteschlange von bisher unerforschten Verknüpfungen zwischen häufigen Krebsmutationen und molekularen Angriffspunkten uff, die mit Medikamenten krampfhaft werden können. Ebendiese neu entdeckten potenziellen Schwachstellen von Krebszellen gilt es nun zu testen. «Wir nach sich ziehen aufgezeigt, welche Wege durch den dunklen Wald münden», sagt Corn. «Jetzt ist es ein Leichtes, sie Wege abzuschreiten.» Er und sein Team nach sich ziehen genauso eine neue Web-Plattform (http://spidrweb.org) geschaffen, uff welcher ihre Resultate publik zugänglich sind. «Wir wünschen, dass andere Forschende davon profitieren und die Plattform rege nutzen», sagt Corn. Dasjenige würde dazu hinzufügen, dass dies neue Wissen um die genetischen Wechselwirkungen möglichst kommend schon Früchte trägt.
Die Forschungsarbeiten wurden unter anderem durch den Schweizerischen Nationalfonds SNF finanziert und in Besitz sein von zum DDREAMM-Projekt, dies vom Europäischen Forschungsrat ERC gefördert wird.
