Knotenfrei und dicht

Forscher entziffern die 3D-Struktur des Erbguts

Wissenschaft
12.10.2009 15:39
US-Wissenschaftler haben jetzt die genaue 3D-Struktur des menschlichen Erbgutes entziffert. Ihre Forschungen zeigen, dass sich die zwei Meter lange DNA in einer sogenannten Fraktal-Kugel extrem dicht und knotenfrei zusammenballt. Die Fraktal-Kugel-Theorie wird schon seit Jahren diskutiert, aber erst jetzt ist den Forschern mittels einer neuen Methode der praktische Nachweis gelungen.

Forscher der Havard University, des Broad Institute, der Medical School der Uni von Massachusetts und des Massachusetts Institute of Technology haben herausgefunden, wie es die Natur schafft, das Erbgut, das in einer Doppel-Helix angeordnet ist, auf allerkleinstem Raum in einem nur rund einen Hundertstel Millimeter großen Zellkern zu verpacken.

Es zeigte sich, dass zwei Tricks der Zelle dafür verantwortlich sind: Zum einen organisiert sie eine Art Ruheraum und eine Fabrik, in der sie jeweils aktive bzw. unbenützte DNA sortiert, zum anderen wird das Genom in einer sogenannten Fraktal-Kugel extrem dicht verdrillt.

Informationsdichte höher als auf PC-Chip
Laut Eric Lander dem Direktor des Broad Institute ist die Informationsdichte in der 3D-Struktur billionenmal höher ist als jene auf einem Computerchip. Die spezielle Anordnung verhindert zudem, dass sich Erbgut verknotet und die Zelle so ihr eigenes Genom nicht mehr lesen kann. „Die Natur hat uns eine erstaunlich elegante Lösung für das Speichern von Informationen ausgedacht – eine superdichte und knotenfreie Struktur“, so Lander.

Als Genom oder auch Erbgut eines Lebewesens wird die Gesamtheit der vererbbaren Informationen einer Zelle bezeichnet, die als Desoxyribonukleinsäure (DNA) vorliegt. Das Genom enthält alle Informationen, die zur Entwicklung und zur Ausprägung der spezifischen Eigenschaften eines Lebewesens notwendig sind. Die Informationen dafür sind in der sogenannten Basensequenz der DNA enthalten.

Foto: Broad Institute

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