Genetiker der Technischen Universität Delft „transplantierten“ Abschnitte menschlicher DNA in Hefe-DNA
Die Funktion, die Wissenschaftler Hefe hinzugefügt habenZellen, die für das Funktionieren des menschlichen Körpers lebenswichtig sind. Es steuert den Stoffwechselweg, den Prozess, bei dem Zucker abgebaut wird und die freigesetzte Energie verwendet wird, um Zellbausteine innerhalb der Muskelzellen zu bilden.
In ihrer Arbeit ersetzten die Wissenschaftler die Gene, dieKontrollstoffwechsel in Bäckerhefezellen zu ähnlichen Teilen des menschlichen Chromosoms. Die Experimente zeigten, dass die modifizierten Pilze ihre Lebensfähigkeit beibehielten. Außerdem arbeiteten die veränderten DNA-Abschnitte weiter, exprimierten Proteine und steuerten den Zellstoffwechsel. Die Eigenschaften der von Hefe produzierten menschlichen Enzyme und ihrer menschlichen Zellen waren auffallend ähnlich.
Schema des Experiments.25 menschliche Gene, die für das Funktionieren des Stoffwechsels in Muskelzellen verantwortlich sind, wurden in Hefe transplantiert. 22 von ihnen haben ihre Funktionen erfolgreich angepasst und beibehalten. Bild: Francine J. Boonekamp et al., Cell Reports
Die Autoren stellen fest, dass trotzsignifikante Unterschiede gibt es viele Ähnlichkeiten zwischen Hefe und Menschen. Aus diesem Grund transplantieren Wissenschaftler oft einzelne Gene in Hefe, um ihre Funktionen zu untersuchen. Aber diese Arbeit ist das erste Beispiel einer „Transplantation“ einer komplexen Funktion, die ihre Leistungsfähigkeit beibehalten hat.
In einer reinen Umgebung von Hefezellen kann man beobachtenwie einzelne Funktionen menschlicher Zellen isoliert von anderen Prozessen ablaufen. Da der Zellstoffwechsel die Entwicklung vieler Krankheiten, einschließlich Krebs, beeinflusst, wird seine Untersuchung unter "idealen" Bedingungen den Ärzten helfen, die Entstehung und Ausbreitung der Krankheit besser zu verstehen.
Jetzt, da wir den gesamten Prozess verstehen, können Mediziner dieses "humanisierte" Hefemodell als Werkzeug für das Arzneimittel-Screening und die Krebsforschung verwenden.
Pascal Daran-Lapuhade, Forschungsleiter
Titelbild: Ella Maru Studio, Pascale Daran-Lapujade
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