Codierende Proteine ​​können mit Krebs

Mit einer neuen analytischen Methode fanden Wissenschaftler des Karolinska-Instituts in Schweden fast 100 neue Abschnitte des menschlichen Genoms, die für dieses Protein kodieren.

Viele dieser Stellen sind sogenannte Pseudogene, die mit Krebs in Verbindung gebracht werden können. Die Wissenschaftler erwarten, dass die neue Methode der Proteinanalyse, die in der Ausgabe von Nature Methods beschrieben wird, ein völlig neues Feld für die Forschung eröffnen wird.

Alle Informationen über das menschliche Genom sind in der DNA-Sequenz im Zellkern gespeichert und wurden in den frühen 2000er Jahren markiert. Gene sind spezifische Abschnitte der DNA, die für verschiedene Arten von Proteinen kodieren. In den letzten Jahrzehnten konnten Wissenschaftler etwa 21000 Proteine, die für menschliche Gene kodieren, z. B. mittels DNA-Analyse bestimmen. In verschiedenen Arten von Zellen, Organismen sind verschiedene Gene aktiv oder inaktiv, und viele medizinische Bedingungen hängen auch von der Aktivität bestimmter Gene ab.

Nur etwa 15% des menschlichen Genoms oder der DNA bestehen aus proteinkodierenden Genen. Von der verbleibenden DNA werden einige Sequenzen verwendet, um die Genproduktion von Proteinen zu regulieren, aber ein signifikanter Teil der DNA soll kein Ziel haben und wird daher oft als Müll-DNA bezeichnet. In diesem Bereich der DNA gibt es sogenannte Pseudogene. Pseudogene werden als untätige Gene angesehen, das heißt als Genreste, die während der Entwicklung ihre Funktionalität verloren haben.

In der Publikation Nature Methods stellten die Forscher eine neue proteogenetische Methode vor, die es ermöglicht, ein Protein zu finden, das Gene in den restlichen 985% des Genoms kodiert. Bis vor kurzem war es unmöglich, dies zu tun. Die Studie zeigte auch, dass einige Pseudogene Proteine ​​produzieren, die darauf hinweisen, dass sie eine Funktion haben.

"Um dies zu tun, müssen wir die experimentellen Daten für die Peptidsequenzen mit Millionen von möglichen Stellen innerhalb des Genoms vergleichen", sagte Associate Professor Janne Lehtio. "Wir mussten neue experimentelle und bioinformative Methoden entwickeln, um ein proteinbasiertes Gen zu bestimmen, aber als alles fertig war, schien es, als würden wir das wahre Abenteuer von Jules Vern im Genom starten."

Lehtios Gruppe fand Anzeichen von fast 100 neuen proteinkodierenden Stellen im menschlichen Genom. Diese Ergebnisse haben Wissenschaftler auf den Zellen von Mäusen erzielt. Viele neue Proteine, die von Pseudogenen codiert werden, könnten auch in anderen Krebszelllinien verfolgt werden, und das nächste Ziel auf der Agenda der Wissenschaftler könnte eine Analyse sein, ob diese Gene eine Rolle bei der Entwicklung von Krebs oder anderen Krankheiten spielen.

"Unsere Studie stellt die alte Theorie in Frage, dass Pseudogene Proteine ​​nicht kodieren", sagte Dr. Lehtio. "Die vorgestellte Technik kann zur Entdeckung vieler neuer Proteine ​​führen, nicht nur beim Menschen, sondern auch bei anderen Spezies mit einer bekannten DNA-Sequenz."