Neue Methode ermöglicht Enzymbeobachtung in vivo

Aktive Enzyme (rot) in einer leben-
den Zelle (grau); © MDC/LMU

Die neue Technik entwickelten Forscher des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch und der Ludwig-Maximilians- Universität München (LMU).

Das Markieren und Abschalten von Genen ist ein lebenswichtiger Vorgang. Werden jedoch die falschen Gene markiert und abgeschaltet, kann das fatale Folgen haben. Im schlimmsten Fall wird die fein austarierte Balance der Wachstumskontrolle gestört und es entstehen Krebszellen. So finden sich häufig bei Tumoren veränderte Methylierungsmuster, wodurch wichtige Gene für die Wachstumskontrolle fälschlich abgeschaltet werden, so dass sich ein Tumor ungebremst ausbreiten kann.

Bislang konnten die DNA-Methyltransferasen mangels Alternativen nur im Reagenzglas untersucht werden, was nicht der natürlich Umgebung in einer lebenden Zelle entspricht. Um sie direkt "in vivo" erforschen zu können, hat die Arbeitsgruppe von Prof. Leonhardt in Kooperation mit Dr. Cardoso die DNA-Methyltransferasen mit grün oder rot leuchtenden Farbstoffen markiert und somit in lebenden Zellen sichtbar gemacht.

Damit sie auch die Aktivität dieser angefärbten Enzyme messen können, haben die Forscher spezielle "Fallen" (traps) in der Zelle aufgestellt. Jedes Mal, wenn eine Methyltransferase eine Methylgruppe anhängt, das heißt ein Gen für die Abschaltung markiert, schnappt die Falle zu, das Enzym hängt fest. Da die Enzyme farbig leuchten, kann dies mit geeigneten Mikroskopen beobachtet werden.

Mit dieser Technik war es jetzt erstmalig möglich ein Enzym in lebenden Zellen bei der Arbeit zu beobachten. Die Forscher versprechen sich davon neue Erkenntnisse zur Regulation der DNA-Methyltransferasen und Hinweise auf mögliche, krebsauslösende Fehlerquellen. Ferner wollen sie mit dieser neuen Technik Wirkstoffe suchen, die diese Fehler wieder rückgängig machen und fälschlich abgeschaltete Gene wieder anschalten können. In Zukunft könnten so neue Wege zur Prävention und Therapie von Tumorerkrankungen möglich werden.

MEDICA.de; Quelle: Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch