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Kiss and Tell": Chromosomales Küssen wird greifbarer

Chromosome sind im Kern der Zelle anders verbreitet, ihre Verteilung und Verständigung untereinander ist bisher kaum erforscht. Im EMBO Journal publizieren Forscherteams aus Berlin und Jena nun, welche Auswirkungen die strukturellen chromosomalen Aberrationen auf die Genomorganisation (chromosomales Küssen) und den Verlauf der Erkrankung haben. Inwiefern sind die Chromosome im Kern der Zelle angesiedelt? Kann es sein, dass sie durch " Berührung " untereinander sprechen?

Zur Beantwortung dieser Fragestellung und um einen Überblick über die grundsätzlichen Kommunikationseigenschaften zwischen unterschiedlichen Chromsomen zu geben, haben Philipp Maass aus dem Forschungslabor von Friedrich Luft am Max Delbrück Center for Molecular Medicine in der Helmholtz Gemeinschaft (MDC) und dem Experimental and Clinical Research Center (ECRC), Berlin, und Anja Weise aus Jena die Wechselwirkungen zwischen den Chromsomen 12 und 17 untersucht und ihre Arbeiten im EMBO Journal publiziert.

Das Zusammenspiel der verschiedenen Genen faszinierte Philipp Maass. Vor allem der lange, nicht codierende RNA-Locus CISTR-ACT auf dem humanen Chromsom 12 "küsst" (berührt) das SOX9-Gen auf dem Chromsom-17 - Philipp Maass und Anja Weise haben nun untersucht, ob diese Kontakte in verschiedenen Einzelzellen regelmässig vorkommen und wie die Wechselwirkungen der Gesamtchromosomen 12 und 17 auszusehen haben.

Interchromosomaler Kontakt ist von entscheidender Wichtigkeit für die Gestaltung des Erbguts und der Regulation von Genen, ist aber bisher kaum untersucht worden. Bei menschlichen embryonalen Stammzellen und ihren Derivaten haben Friedrich Luft und sein Forschungsteam festgestellt, dass die Interaktion zwischen den beiden Genen 12 und 17 in regelmäßigen Abständen und in sich wiederholenden Abständen bei unterschiedlichen Personen stattfindet. Sogar in unterschiedlichen Zellarten wie Fett-, Knochen- und Knorpelzellen eines Menschen stehen beide Chromosome in einem ähnlichen Maße und in einer ähnlichen Art und Weise in Verbindung.

Die Luftforschungsgruppe untersuchte sowohl Bluthochdruckpatienten und Brachydien ( "kurze Finger") als auch Brachydienpatienten, die von hohem Blutdruck verschont sind. Nun haben Philipp Maas und Anja Weise geprüft, ob eine Chromosomenaberration den Kontakt zwischen den Chromosomen bei gesunden Menschen beeinflusst, den sie in gesunden Zellen vorfinden.

Die chromosomalen Wechselwirkungen waren zwischen drei Chromosomen: 2, 12 und 17 in den Kernen normaler Zellkerne und in den Kernen von Brachydactylie-Patienten mit HDAC4-Deletion. Die HDAC-4 Deletion führt jedoch zu verschobenen interchromsomalen Arrangements und stört die Interaktion zwischen den drei Chrome. Diese Kenntnisse der interchromsomalen Verständigung, die die Regulation und Organisierung des Erbguts steuern, sind von großer Wichtigkeit für das Verstehen der Genomstruktur und des Krankheitsverlaufs, betonen Friedrich Luft und Philipp Maass.

Dr. Philipp G. Maass.