Reparatur der sauerstoffgeschädigten DNA

(03.01.2012) Oxidativer Stress schädigt die DNA. Forscher der Vetsuisse Fakultät haben nun den Mechanismus entschlüsselt, der die so geschädigte DNA repariert.

Dieser Reparaturmechanismus könnte zu schonenderen Ansätzen in der Krebstherapie führen und zur Entwicklung neuer Tests für die frühe Erkennung von Krebs beitragen.

Oxidativer Stress verursacht viele schwerwiegende Krankheiten wie Krebs, Alzheimer, Arteriosklerose oder Diabetes. Er tritt ein, wenn der Körper einem Übermass an elektrisch geladenen, aggressiven Sauerstoffverbindungen ausgesetzt ist.

Diese bilden sich normalerweise bei der Atmung und anderen Stoffwechselprozessen, aber auch bei Dauerstress, durch UV-Licht oder Röntgenstrahlen.

Ist der Sauerstoff-Stress zu hoch, überlastet er die natürliche Abwehr des Körpers. Die aggressiven Sauerstoffverbindungen zerstören das genetische Material – es entstehen so genannte schädliche 8-oxo-Guaninbasen-Veränderungen in der DNA.

DNA-Reparaturmechanismus entschlüsselt

Gemeinsam mit der Universität Oxford hat nun die Veterinärin Enni Markkanen aus der Arbeitsgruppe von Prof. Ulrich Hübscher, vom Institut für Veterinärbiochemie und Molekularbiologie der Universität Zürich, den Reparaturmechanismus für die veränderten DNA-Basen entschlüsselt und charakterisiert.

Dieser Mechanismus kopiert effizient tausende von 8-oxo-Guaninen ohne deren schadhaften Veränderungen und vermindert somit im Normalfall die schlimmen Konsequenzen der 8-oxo-Guanin-Schäden.

Die Forscher zeigen in ihrer in «PNAS» veröffentlichen Arbeit die detaillierten Abläufe der örtlichen und zeitlichen Koordination dieses Reperaturmechanismus’ auf. Prof. Ulrich Hübscher hofft, dass diese Grundlagenarbeit therapeutisch genutzt wird.

«Wir erwarten, dass der entdeckte DNA-Reparaturmechanismus zu schonenderen Ansätzen in der Krebstherapie führt und dass neue klinische Tests zur Früherkennung gewisser Krebsarten entwickelt werden können.» Zurzeit läuft in Zusammenarbeit mit dem Universitätsspital Zürich bereits eine Studie, bei der Proben von verschiedenen Krebsarten auf die Reparaturgene und deren Regulierung hin untersucht werden.

Literatur

Enni Markkanen, Barbara van Loon, Elena Ferrari, Jason L. Parsons, Grigory L. Dianov, and Ulrich Hübscher. Regulation of oxidative DNA damage repair by DNA polymerase l and MutYH by cross-talk of phosphorylation and ubiquitination. Proceedings of the American Academy of Sciences. PNAS. December 26, 2011. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1110449109




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