Ärzte Zeitung online, 12.03.2010

Forscher kann Gen-Scheren mit Licht an- und abschalten

GIEßEN (eb). Ein Wissenschaftler der Uni Gießen hat DNA-spaltende Enzyme so verändert, dass sie sich durch Licht kontrollieren lassen. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für die Gentherapie beim Menschen.

Restriktionsenzyme können bestimmte Sequenzen in DNA hochspezifisch erkennen und spalten. Solche Gen-Scheren und ähnliche Enzyme werden systematisch verbessert, um sie für die Gentherapie nutzen zu können. Der Wissenschaftler Benno Schierling von der Universität Gießen veränderte diese Enzyme so, dass sie durch Licht an- und abschaltbar sind.

Dazu baute er einen chemischen Schalter so in eine Gen-Schere ein, dass deren Aktivität durch langwelliges ultraviolettes Licht angestellt und durch blaues Licht abgestellt werden kann. Damit ist der prinzipielle Nachweis geglückt, dass Gen-Scheren durch Licht in ihrer Aktivität kontrolliert werden können (PNAS 107, 2010, 1361).

Der Austausch von defekten Genen durch intakte ist zwar im Zellkulturmodell erfolgreich durchgeführt worden. Dabei wurde allerdings festgestellt, dass eine Rest-Toxizität auftreten kann, die für eine Therapie beim Menschen nicht akzeptabel wäre. Diese Toxizität wird darauf zurückgeführt, dass die an sich maßgeschneiderten Gen-Scheren bei langer Einwirkzeit auch unspezifisch DNA spalten. Dies könnte man verhindern, wenn man diese Enzyme so verändert, dass sie an- und abschaltbar sind. Bei einer Gentherapie ex vivo könnten abschaltbare Gen-Scheren das Problem der Rest-Toxizität lösen.

Zum Abstract der Originalpublikation "Controlling the enzymatic activity of a restriction enzyme by light"

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Gentechnik (2106)

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