Umwelt-DNA-Schäden Können Die Mutation Des Menschen Fördern

2023 Autor: Peter Bradberry | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-05-21 22:30

Mutationen treiben die Evolution an. Durch subtile Änderungen in der Paarung der chemischen Buchstaben der DNA - Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin - entstehen neue Zellen mit anderen Merkmalen als ihre Vorfahren. Die grundlegende Grundlage einer solchen Änderung wird als Einzelnukleotidpolymorphismus oder als Kopierfehler im langen chemischen Buch der DNA bezeichnet. Jetzt haben japanische Forscher gezeigt, wie umweltschädigende Buchstaben zu Transkriptionsfehlern und letztendlich zur menschlichen Vielfalt führen.

Ultraviolettes Licht, Umweltchemikalien und sogar die Nebenprodukte des normalen Zellstoffwechsels verschwören sich, um die DNA von Menschen und allen anderen Lebewesen kontinuierlich anzugreifen. Typischerweise bewirken sie, dass die vier chemischen Vorläufer oxidieren. Für Guanin oder G wird seine oxidierte Version 8-OxoG genannt. Wenn es während der DNA-Replikation in dem Bereich lauert, bindet es sich an Adenin und bewirkt, dass sich dieses eher mit Thymin als mit seinem richtigen Partner, nicht oxidiertem Guanin, paart. Dies ist eine dauerhafte Veränderung oder Mutation.

Der Genetiker Yusaku Nakabeppu von der Kyushu-Universität und seine Kollegen untersuchten die Häufigkeit von 8-OxoG in Zellkulturen an vier Probanden, zwei Männern und zwei Frauen. Durch fluoreszierende Markierung monoklonaler Antikörper, die an DNA-Stellen anhaften, an denen 8-OxoG seine Veränderungen vorgenommen hat, stellten die Forscher fest, dass das oxidierte Guanin nicht zufällig im gesamten Chromosom vorkommt, sondern in bestimmten Bereichen Cluster bildet.

Tatsächlich zeigte 8-OxoG eine bemerkenswerte Präferenz für Bereiche des Chromosoms, in denen genetisches Material ausgetauscht wurde und Mutationen auftraten. Diese Präferenz blieb für Chromosomen aller vier Probanden gleich, was Nakabeppu zu dem Schluss führte, dass 8-OxoG für solche Austausche und Mutationen verantwortlich sein könnte. Immerhin wurde die Clusterbildung von Einzelnukleotidpolymorphismen schon früher beobachtet, aber ihre Ursache ist unbekannt. Und das bedeutet, dass Nakabeppu und seine Kollegen möglicherweise gezeigt haben, wie Umweltschäden zu zellulären Mutationen führen, zum Guten und zum Schlechten. Die Forschung erscheint in der heutigen Ausgabe von Genome Research.