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Umwelt+Natur

Gene mit Dimmer

Gene können nicht nur an- oder abgeschaltet, sondern sogar gedimmt werden. Die Umsetzung der genetischen Information nimmt dann stufenweise ab. Das haben amerikanische Forscher herausgefunden. Damit ist die Aktivität der Gene viel feiner geregelt als bisher bekannt. Für die Regelung sorgt ein Eiweiß namens Ets-1, das dem Organismus als Lesehilfe und Regler für genetische Informationen dient.

Gene tragen die Informationen, um Eiweiße herzustellen, die so gut wie alle Funktionen in einem lebenden Organismus erfüllen. Eiweiße wie Ets-1 wiederum steuern, wann welche Geninformation benötigt wird. Für diese Funktion als Regler wird Ets-1 an bestimmten Stellen modifiziert ? wie eine Perlenkette, bei der manchen Perlen eine Dekoration anhaftet. Das Eiweiß wird dabei mit Phosphaten dekoriert. Hat es eine bestimmte Anzahl Phosphate gesammelt, kann das Eiweiß nicht mehr an das Gen andocken. Der Schalter legt sich um und das Gen wird abgeschaltet.

Die Forscher beobachteten jedoch, dass es anstelle dieses Sprungs von „an“ auf „aus“ auch Zwischenstufen geben kann: Jedes Mal, wenn die Forscher an bestimmten Stellen ein Phosphat hinzufügten, war das Eiweiß daraufhin etwas weniger geneigt, sich an ein Gen zu binden. Das Bindevermögen schwächte sich allmählich ab wie ein Dimmer und die genetischen Informationen wurden immer schwächer abgelesen.

Die Stellen in dem Eiweiß Ets-1, an denen sich die Phosphate anhängten, galten bislang als relativ unwichtig. Die Phosphate, die über die Genfunktion entscheiden, hingen nicht etwa an den strukturierten Eiweißregionen, sondern an den zufällig angeordneten Verbindungsstücken dazwischen. Ein solches Eiweiß ist nicht wie ein Stein, resümieren die Forscher, sondern eher wie Wackelpudding: Es hat Struktur, Form und es wackelt.

Miles Pufall (Universität von Utah, Salt Lake City) et al.: Science, Bd. 309, S. 142

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