Licht in die dunkleren Teile unseres genetischen Erbes

Mehr als die Hälfte unseres Genoms aus transposons, DNA-Sequenzen, die an alte, ausgestorbene Viren. Transposons sind in der Regel zum schweigen gebracht durch einen Prozess namens DNA-Methylierung, aber Ihre Aktivierung kann zu schweren Krankheiten führen. Sehr wenig ist bekannt über transposons, aber die Forscher in einer internationalen Zusammenarbeit gelang es nun zum ersten mal im Studium was geschieht, wenn die DNA-Methylierung ist verloren in menschlichen Zellen. Diese Ergebnisse liefern neue Einsichten in die Veränderungen in der DNA-Methylierung dazu beitragen, um Krankheiten.

Auch wenn unsere DNA intakt ist, der Ausdruck und das Verhalten unserer Gene verändern können. Dies kann in verschiedenen weisen, einschließlich durch DNA-Methylierung, eine Chemische Prozess, der schaltet die Gene und die anderen Teile des Genoms, wie transposons.

Transposons — springenden Gene-sind manchmal bezeichnet als der dunkle Teil unseres Genoms und besteht aus transponierbaren DNA-Sequenzen, die das verursachen kann genetische Veränderung, zum Beispiel, wenn Sie sind integriert in ein gen. Diese transposons sind oft zum schweigen gebracht, während der fetalen Entwicklung, insbesondere durch DNA-Methylierung.

„Manchmal jedoch, die DNA-Methylierung gestört ist, und Studien haben gezeigt, dass dies ist von Bedeutung, in bestimmten Krebs-Tumoren und in einigen neuropsychiatrischen Erkrankungen. DNA-Methylierung wird als Ziel für die Therapie bei bestimmten Krebsarten, wie Leukämie, aber es fehlt noch das wissen darüber, warum dies ist effektiv, und warum funktioniert es nur für bestimmte Arten von Krebs,“ sagt Johan Jakobsson, professor an der Universität Lund und Leiter der Studie, zu denen auch Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik und des Karolinska Institutet. Die Ergebnisse sind jetzt veröffentlicht in Nature Communications.

In der Tat, wir wissen sehr wenig über die Rolle von transposons in unserer DNA. Eine Theorie gehalten, das die Forscher in Lund ist, dass die DNA-Methylierung zum schweigen bringt, die Teile des Genoms, die nicht verwendet, aber erst jetzt wurde es möglich, zu untersuchen, was passiert, wenn dieser Prozess entfernt wird, aus menschlichen Zellen.

Die Forscher verwendeten das CRISPR/Cas9-Technik, um erfolgreich heruntergefahren DNA-Methylierung in menschlichen neuronalen Stammzellen im Labor.

„Die Ergebnisse waren sehr überraschend. Wenn Sie den Computer Herunterfahren, DNA-Methylierung in Maus-Zellen, werden Sie nicht überleben. Aber bei der DNA-Methylierung stillgelegt wurde, die im menschlichen Nerven-Stammzellen überlebt und eine bestimmte Gruppe von transposons aktiviert wurden. Diese transposons wiederum beeinflusst viele Gene, die wichtig in der Entwicklung der Nervenzellen,“ sagt Johan Jakobsson.

Johan Jakobsson denkt, dass die Ergebnisse eröffnen Potenzial für ein völlig neues Verständnis davon, wie ein Verlust der DNA-Methylierung beeinflusst unser Genom in den verschiedenen Krankheiten, aber auch er betont, dass die Studie wurde an kultivierten Zellen im Labor. Nun wollen die Forscher vorwärts zu bewegen und sehen, was passiert, wenn Sie heruntergefahren-Methylierung in Krebs Zellen, die betroffen sind, die durch DNA-Methylierung, zum Beispiel in glioblastoma.