Die Chromatinstruktur bei der afrikanischen Schlafkrankheit

Da sich das Glykoprotein mit variabler Oberfläche (Variant Surface Glycoprotein, VSG), das auf der Oberfläche des Parasits gebildet wird, regelmäßig ändert, haben Trypanosomen eine außergewöhnliche Strategie zur Umgehung von Immunreaktionen des Wirts entwickelt. Obwohl hunderte von VSG-Genen im Genom vorhanden sind, wird im Blutkreislauf des Parasits nur jeweils ein Gen gebildet.

Die Expression von Genen ist durch verschiedene Transkriptionsfaktoren unmittelbar mit der Chromatinstruktur und der Zugänglichkeit der transkribierten Regionen verbunden Die Chromatinneubildung wird durch spezielle Proteine veranlasst, die damit verbundene Histone modifizieren. Die gesammelten Erkenntnisse legen nahe, dass das Histon H1 die Gentranskription positiv oder negativ regulieren kann.

Im Fokus des von der EU geförderten Projekts „Chromatin and antigenic variation: The role of histone H1 in gene regulation in African trypanosomes“ (HISTONEH1TRYP) stand die Ermittlung von Mechanismen, die für diese monoallelische VSG-Expression bestimmend sind. Im Mittelpunkt der Arbeit stand das Histon H1 und wie dieses die antigenische Variation in dem Parasit Trypanosoma brucei steuert.

Experimentelle Daten legten nahe, dass Histon H1 für das Parasitenwachstum zwar eine untergeordnete Rolle spielt, dieses für den in-vivo-Parasitenzustand aber entscheidend ist. Das Histon H1 funktioniert, indem Chromatin in verschiedenen Regionen des Parasitengenoms komprimiert wird und hierdurch die Transkription verschiedener Gene, einschließlich VSG, reguliert wird.

Zusammengenommen lassen die Erkenntnisse des HISTONEH1TRYP-Projekts eine bisher unbekannte Funktion von Histon H1 bei der antigenen Variation und bei der Umgehung des Immunsystems durch Trypanosoma brucei erkennen. Dieses Wissen kann als Grundlage für den Entwurf neuer Behandlungsmethoden verwendet werden, die auf Histon-H1-Modifikationen ausgerichtet sind.