Minimierung von Fehlern bei der Zellteilung

Chromosomen – die Träger der Erbinformation – werden bei der Zellteilung getrennt. Eine wichtige Funktion hat dabei das Zentromer, eine spezielle Struktur auf den Chromosomen, die die präzise Trennung in zwei genau gleiche Kopien steuert. Das Kinetochor ist eine Proteinstruktur auf dem Zentromer und von daher bedeutsam, als dort die Chromosomen an der Spindel ankern, bevor sie getrennt werden.

Das Protein CENP-A hat dabei offenbar die Funktion, Zentromer-DNA von anderem genetischen Material im Chromosom zu unterscheiden. Das EU-finanzierte Projekt "Mechanisms of CENP-A assembly and propagation at fission yeast centromeres" (S.P CENP-A) forschte an der Regulierung der CENP-A-Assemblierung und -Integrität im Chromatin und dessen Funktion für das Kinetochor.

Am Modell der Spalthefe Schizosaccharomyces pombe erfolgten umfangreiche proteomische und genomische Analysen auf der Suche nach neuen Proteinen, die mit CENP-A kooperieren. Mit Eic1 und Eic2 ergab diese Suche zwei relevante, aber bisher nicht charakterisierte Proteine. Biochemische Analysen zeigten, dass Eic1 offenbar direkt die CENP-A-Assemblierung beeinflusst und dabei mit anderen Kinetochor-Proteinen zusammenarbeitet. Eic2 könnten dabei weitere Funktionen unabhängig vom Kinetochor zukommen.

In Zusammenarbeit mit anderen Labors (der Universität München) identifizierte S.P CENP-A die vier aussichtsreichsten Faktoren, die CENP-A auf Chromatinebene beeinflussen. Gegen Projektende wurden in Laborexperimenten die molekularen Mechanismen untersucht, die die Assemblierung von CENP-A- im Chromatin und seinen Erhalt beeinflussen. Künftige Forschungen sollen nun der Anwendung der Erkenntnisse von S.P CENP-A zur Kinetochorintegrität dienen und den Proteinen, die hierfür benötigt werden.

Da die Zellteilung ein so wichtiger Teil für Reproduktion, Wachstum und Entwicklung ist, sind die Forschungen von S.P CENP-A von enormer Tragweite für die biowissenschaftliche Forschung. Eine vollständige Kenntnis der molekularen Mechanismen der Chromosomensegregation könnte letztlich neue Interventionen und Therapien befördern.