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Wie bleibt genetisches Material während der Fortpflanzung intakt?#

MolekularbiologInnen erforschen Prozesse beim Ausschneiden und Einfügen von DNA#

Bild eines Kerns, der sich zu einer Eizelle entwickeln wird, dargestellt mithilfe einer Technik namens 'Structured Illumination Microscopy'
Bild eines Kerns, der sich zu einer Eizelle entwickeln wird, dargestellt mithilfe einer Technik namens "Structured Illumination Microscopy". Im Bild sind die ausgerichteten Elternchromosomen zu sehen (cyan), sowie die Orte, an denen DNA-Brüche zu einer Verbindung zwischen den elterlichen Chromosomen reifen werden (gelb). Überraschenderweise überlappen diese Orte mit den Stellen, an denen der RMI-Komplex aktiv ist (magenta)
© Alexander Vogler, MFPL/Universität Stanford

Eltern vererben ihre genetische Information in Form von Chromosomen. Diese sind jedoch nicht einfache Kopien, sondern ein Mosaik aus den beiden Chromosomenkopien, die sie selbst erhalten haben. Die Herstellung dieser Mosaike erfolgt durch einen Prozess des Ausschneidens und Einfügens von Chromosomenstücken. Wie solche Schnitte – auch Brüche genannt – in unserem genetischen Material repariert werden, untersuchen Verena Jantsch und ihr Team an den Max F. Perutz Laboratories der Universität Wien und der Medizinischen Universität Wien. Ihre Ergebnisse geben wichtige Einblicke in die Prozesse, die sicherstellen, dass unser genetisches Material intakt bleibt und so genetische Krankheiten und Krebsentstehung verhindern.

Unser genetisches Material – die DNA – muss gleichzeitig stabil und variabel sein. Stabil, damit sie von Generation zu Generation weitergegeben werden kann und so der Fortbestand der Spezies sichergestellt ist. Variabel, um genetische Vielfalt und Evolution zu ermöglichen. DNA-Brüche werden gezielt während der Fortpflanzung eingefügt und gewährleisten die zuverlässige Verteilung der elterlichen Chromosomen. Sie entstehen aber beispielsweise auch durch schädliche Umweltfaktoren oder toxische Stoffwechselprodukte. Glücklicherweise hat die Natur gleich mehrere ausgeklügelte Prozesse entwickelt, solche DNA-Brüche zu reparieren.