Wie blaues Licht Schäden im Genom reparieren kann
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23.02.2005
Quelle: Philipps-Universität Marburg
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Künftige Ziele
Mit der Beschreibung dieser Struktur sind die seit einem Jahrzehnt
währenden Spekulationen über den Mechanismus der ungewöhnlichen
lichtgetriebenen Reparatur zu einem vorläufigen Abschluss gelangt. Nun
haben sich die Marburger und Münchner Arbeitsgruppen weitere Ziele
gesteckt. Zum einen gibt es weitere tierische und pflanzliche Klassen
von Photolyasen, die sich im Aufbau ihrer aktiven Zentren
unterscheiden. Zum anderen haben ein weiteres Viertel von
UV-vermittelten DNA-Schäden eine andere chemische Struktur als die
CPD-Schäden, werden aber über eine ähnliche lichtgetriebene Katalyse
aufgelöst. Auch hier gilt es, die strukturellen Grundlagen für den
Reparaturmechanismus aufzuklären.
Im Rahmen künftiger Arbeiten streben die Forscher aber auch eine
gezielte Veränderung dieser Enzyme an. Chemiker beispielsweise könnten
die Katalyse durch Lichtenergie auch für die Umwandlung anderer
Substrate einsetzen und dabei möglicherweise auch anderes als blaues
Licht verwenden. In Mausexperimenten wurde zudem bereits gezeigt, dass
der durch Photolyasen vermittelte Reparaturprozess zu erhöhter
UV-Resistenz führen kann, selbst an "aktiver Sonnencreme", die
Strahlungsschäden bei Menschen unmittelbar reparieren soll, wird
geforscht.
Beim Menschen allerdings kommen Photolyasen nicht vor. Bei ihm wie bei
anderen plazentalen Säugetieren wie Mäusen und Pferden hat die
Evolution auf den effektiven Reparaturmechanismus der Photolyasen
zugunsten anderer Reparatursysteme "verzichtet". Im Jahr 2002 jedoch
konnte die Arbeitsgruppe von Dr. Gijsbertus van der Horst (Universität
Rotterdam) an transgenen Mäusen zeigen, dass die Einführung von
Photolyase-Genen die Tiere dennoch wesentlich resistenter gegen
ultraviolette Strahlung machte. Tierisches Leben auf Planeten ohne
schützende Ozonhülle wie zum Beispiel dem Mars wäre demnach prinzipiell
möglich, wenn die Photolyasen ihre schützende Wirkung voll entfalten
können.
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