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DNA-Schäden

Methyltransferasen

Methyltransferasen übertragen Methyl-Gruppen auf bestimmte Basen der DNA. In Prokaryonten hat diese Methylierung vor allem die Funktion, die eigene DNA vor dem Verdau durch das zelluläre Restriktionssystem zu schützen (Restriktions-Modifikations-System). Bei der Replikation kann die Zelle den neu synthetisieren (und damit noch unmethylierten) DNA-Strang vom ursprünglichen Template unterscheiden und entsprechend Fehler bei der Replikation korrigieren. In Eukaryonten haben Methyltransferasen vermutlich eine etwas andere Funktion.

Auch wenn Bau und Funktion von eukaryontischen Methyltransferasen noch nicht verstanden sind, so sind deren Einflüsse auf die Regulation des Zellzyklus unumstritten. Von eukaryontischen Methyltransferasen wird angenommen, dass sie eine wichtige Rolle in der Embryogenese und der Krebsentstehung haben. Die humane Methyltransferase Dnmt1 ist die momentan gebräuchlichste eukaryontische Methyltransferase im molekularbiologischen Laboralltag. Sie erkennt hemimethylierte DNA an der Sequenz m5CG und methyliert ebenfalls am C5-Atom des Cytosins.

Abb.1
Methylierung schematisch.

Die hemimethylierte Sequenz CpG dient als Erkennungssequenz und wird an der C5-Position des Cytosins methyliert.

Mit Methyltransferasen lassen sich folgende Themenbereiche untersuchen :

  • Die Blockierung von Restriktionsschnittstellen.
  • Die Genexpression in Abhängigkeit der CpG-Methylierung.
  • Radioaktives Markieren der DNA mit H3 (Tritium) oder C13.
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