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Studie zeigt, dass menschliche Zellen RNA-Sequenzen in DNA umwandeln können

Studie zeigt, dass menschliche Zellen RNA-Sequenzen in DNA umwandeln können

elmundo.es: Menschliche Zellen können RNA-Sequenzen in DNA umwandeln. Diese Entdeckung „stellt ein lange gehaltenes Dogma in der Biologie infrage“.

Menschliche Zellen können RNA-Sequenzen in DNA umwandeln, so eine Studie, die von der Thomas Jefferson University (Vereinigte Staaten) in Science Advances veröffentlicht wurde. Das Team, das die Funktion einer Polymerase untersuchte, glaubt, dass diese Entdeckung „ein lange gehaltenes Dogma in der Biologie in Frage stellt“, sagte die Universität in einer Erklärung.

Bisher glaubte man, dass Polymerasen nur in eine Richtung arbeiten, von der DNA zur RNA, was verhindert, dass, der Analogie folgend, RNA-Nachrichten „in das Master-Rezeptbuch der genomischen DNA umgeschrieben werden“. Das Forscherteam liefert nun „den ersten Beweis“ dafür, dass RNA-Segmente wieder in DNA zurückgeschrieben werden können, „was möglicherweise das zentrale Dogma der Biologie in Frage stellt und weitreichende Auswirkungen haben könnte, die viele Bereiche der Biologie betreffen.“

„Die Tatsache, dass eine menschliche Polymerase dies mit großer Effizienz tun kann, wirft viele Fragen auf“, sagt Richard Pomerantz, einer der Autoren der Studie, einschließlich der Frage, ob es möglich ist, dass RNA-Nachrichten als Vorlagen verwendet werden können, um genomische DNA zu reparieren oder neu zu schreiben.

Darüber hinaus ist er der Meinung, dass „diese Arbeit die Tür zu vielen anderen Studien öffnet, die uns helfen werden, die Bedeutung eines Mechanismus zur Umwandlung von RNA-Nachrichten in DNA in unseren eigenen Zellen zu verstehen“.

Der Körper verfügt über 14 DNA-Polymerasen, Enzyme, die eine Schlüsselrolle bei der DNA-Replikation spielen, so dass die genetische Information von einer Zelle zur nächsten weitergegeben werden kann. Von diesen erledigen nur drei die meiste Arbeit bei der Verdopplung des gesamten Genoms, während die übrigen hauptsächlich für die Erkennung und Reparatur von Brüchen oder Fehlern in den DNA-Strängen zuständig sind.

Die Studie konzentrierte sich auf die Theta-Polymerase.

Das Team unter der Leitung von Gurushankar Chandramouly konzentrierte sich bei seiner Forschung auf eine sehr ungewöhnliche Polymerase, die sogenannte Polymerase Theta, die zwar DNA repariert, aber anfällig für Fehler oder Mutationen ist.

Das ist eine Eigenschaft, die es laut den Forschern mit der reversen Transkriptase teilt, einem Enzym, das in Viren wie HIV vorkommt. Reverse Transkriptase wirkt wie eine DNA-Polymerase, kann aber auch RNA binden und die RNA wieder in einen DNA-Strang einlesen.

Das Team verglich die beiden und sah, dass die Polymerase theta in der Lage war, RNA-Nachrichten in DNA umzuwandeln und dies „genauso gut wie die HIV-Reverse Transkriptase“ tat, was darauf hindeutet, dass „diese Funktion ihr primärer Zweck in der Zelle sein könnte“, so die Notiz weiter.“

Unsere Forschung deutet darauf hin, dass die primäre Funktion der Polymerase Theta darin besteht, als Reverse Transkriptase zu fungieren“, so Pomerantz und fügt hinzu: „In gesunden Zellen könnte der Zweck dieses Moleküls die RNA-vermittelte DNA-Reparatur sein.“