Erbgut muss zum Ablesen in Bewegung bleiben

David Brückner, der am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) in Klosterneuburg (NÖ) forscht, untersuchte mit physikalischen Modellen Bewegungsdaten von Steuerelementen (Enhancern) auf den Chromosomen (Erbgutträgern) und den Startregionen (Promotoren) unmittelbar vor jedem Gen. Diese Daten wurden von Wissenschaftern der Universität Princeton (USA) aufgenommen. Sie markierten dazu in Zellen von Fruchtfliegen Enhancer grün und Promotoren blau fluoreszierend. Zusätzlich leuchtete jede abgelesene Vorlage (mRNA) für einen Eiweißstoff rot.

Der niederösterreichische Physiker fand heraus, dass man die stochastischen (zufälligen) Bewegungen der Enhancer und Promotoren mit einer Kombination zweier Modelle optimal beschreiben kann: Die Durchmischung (Diffusion) würde durch das sogenannte Rouse-Modell gut erklärbar, das jede beteiligte Komponente als elastische Feder darstellt. Die äußerst dichte Struktur der Erbgutträger sei wiederum von einem Modell namens „fractal globule model“ (Modell mit fraktalen Kugeln) passend abgebildet.

Brückner kam durch die Analysen zu dem Schluss: „Aufgrund der dichten Packung und der schnellen Bewegung hängt die Bindung dieser beiden Genregionen viel weniger von ihrem Abstand entlang des Chromosoms ab, als bisher angenommen wurde“, wie es in einer Aussendung des ISTA heißt.

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