Helikasen stabilisieren das Erbgut

In gesunden Zellen des Menschen liegt das Erbgut in aller Regel geordnet vor; dabei ist die DNA in 46 Chromosomen verpackt. In Krebszellen können Chromosomen zerbrochen oder auf andere Weise beschädigt sein; manchmal ist sogar das gesamte Erbgut wild durcheinandergewürfelt.

Für die Stabilität des Erbguts sind Enzyme wichtig, die sich im Lauf der Evolution kaum verändert haben, die Pif1-Helikasen. Diese haben in Bakterien, Hefezellen und beim Menschen die gleiche Funktion: Sie stabilisieren das Erbgut. Wie wichtig die Helikasen sind, zeigt sich besonders dann, wenn sie nicht mehr funktionieren, beispielsweise in Brustkrebszellen. Deutliche Folgen hat es auch, wenn die Enzyme in Zellen der Bäckerhefe mutieren: Dann kommt es in deren Erbgut zu dramatischen Zerfallsprozessen.

Ihre stabilisierende Wirkung entfalten die Helikasen an speziellen Strukturen im Erbgut, den sogenannten G-Quadruplexen, knotenartigen Elementen, die im DNA-Molekül auftreten können. An diesen Stellen zerbricht die DNA sehr leicht. Ohne die schützenden Helikasen kommt es rund um die Knoten zu besonders chaotischen Veränderungen. Die Biochemiker wollen jetzt G-Quadruplexe untersuchen und analysieren, wie sie in gesunden Zellen in Anwesenheit der Pif-Helikasen fehlreguliert und auch repariert werden.

Literatur: Paeschke, K., et al.: Nature 2013, Online: doi: 10.1038/nature12149