Uni Zürich: Zellstress sichtbar gemacht

Auch Zellen können gestresst sein! Das passiert z. B. im Falle von Entzündungen oder Krebs. Mit einer neuen Methode lässt sich dieser Zellstress viel detaillierter untersuchen als bisher – nämlich durch Bildgebung. Forscher der Uni Zürich haben die Technik entwickelt.

Im bildgebenden Verfahren wird die ADP-Ribosylierung des Chromatins visualisiert. Langfristig soll diese Methode dabei helfen, krankmachende Prozesse zu unterbinden.

Überlebenstrieb der Zellen

Sind Zellen Stress ausgesetzt, werden verschiedene Reparatur- und Entgiftungsprozesse in Gang gesetzt, um Schäden vorzubeugen. Stress wird durch Umweltfaktoren oder durch die körpereigene Reaktion auf Entzündungen verursacht, was zu Krebs oder Herzkrankheiten führen kann. Die Zellen reagieren, indem sie diverse Proteine chemisch modifizieren, so dass sich deren Aktivität und Funktion verändert.

Zentral in dieser Stressantwort ist die ADP-Ribosylierung: Enzyme fügen dabei an bestimmten Stellen eines Proteins kleine Moleküle an oder entfernen sie, womit das Protein aktiviert oder deaktiviert wird. Dieser Schritt löst eine Kaskade von Prozessen aus, mit denen sich die Zelle dem Stress anpasst, um zu überleben. Besonderes Augenmerk gilt dem Schutz der Chromosomen, den Trägern der Erbinformation.

Bei der Reparatur zuschauen

Das Erbgut besteht aus der komplexen genetischen Information sowie Proteinen, um die die fadenförmige DNA gewickelt ist, dem Chromatin. Seit langem ist bekannt, dass einige der Chromatin-Proteine unter Stress ADP-ribosyliert werden, was der Zelle hilft, mit Schädigungen umzugehen. Doch wo genau die ADP-Ribosylierung am Chromatin stattfindet, war bislang unklar. Geeignete Verfahren fehlten.

Die Schweizer Forscher nennen ihre neue Methode „ADPr-ChAP“. Sie erlaubt den Nachweis der modifizierten Chromatin-Stellen, die nach Zellstress entstehen. „Damit können wir genauer untersuchen, wo und wie die ADP-Ribosylierung die Struktur des Chromatins reguliert und diverse Prozesse wie die Vervielfältigung der DNA, deren Reparatur oder die Genaktivität steuert“, so Studienleiter Michael O. Hottiger.

„Mit dieser Technik lässt sich viel detaillierter erforschen, welche Proteine ADP-ribosyliert werden – sowohl in Bezug auf das gesamte Genom wie auch an spezifischen Stellen“, fasst Hottiger abschliessend zusammen. Damit stehe der Wissenschaft ein zuverlässiges Instrument zur Verfügung, um jene molekularen Signalwege zu identifizieren, die bei zellulären Stressreaktionen eine zentrale Rolle spielen.

Artikel von: pressetext.redaktion
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