D: Gen TP63 bewirkt Lippen-Kiefer-Gaumenspalte

Kerstin Ludwig (links) und Julia Welzenbach (Foto: Barbara Frommann/uni-bonn.de)

Bindeglied zwischen syndromaler und isolierter Form, das in die Gesichtsentwicklung eingreift

Bonn (pte/02.05.2019/10:30) Das Gen TP63 kann zur Entstehung von Lippen-Kiefer-Gaumenspalten beitragen, wie Forscher der Universitäten Bonn http://uni-bonn.de und Pennsylvania http://upenn.edu in einer gemeinsamen Studie zeigen. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift „Science Advances“ erschienen. Eines von 700 Neugeborenen kommt mit einer Lippen-Kiefer-Gaumenspalte zur Welt. Ursache ist eine Entwicklungsstörung in den ersten Wochen der Embryonalentwicklung.

TP63 reguliert Tausende Stellen

„Wir konnten in unserer Arbeit nun erstmals zeigen, dass TP63 tatsächlich ein Bindeglied zwischen der syndromalen und der isolierten Form darstellt, und wie es in die Gesichtsentwicklung eingreift“, so Kerstin Ludwig vom Institut für Humangenetik des Universitätsklinikums Bonn. „Wir konnten zeigen, dass TP63 die Aktivität einer ganzen Reihe von Genen erhöht, die bei der Entstehung von isolierten Formen der Lippen-Kiefer-Gaumenspalten eine Rolle spielen“, ergänzt die Forscherin.

TP63 verändert dazu die Struktur des Chromatins – so wird der Komplex aus DNA und verschiedenen Proteinen genannt. Normalerweise bildet der Chromatin-Faden im Zellkern ein kompaktes Knäuel. Wenn TP63 sich an den Faden heftet, lockert sich das Knäuel an dieser Stelle aber etwas. Zusammen mit anderen Modifikationen kann das dafür sorgen, dass ein bestimmtes Gen in dieser Region verstärkt abgelesen wird.

„Nach heutigem Kenntnisstand reguliert TP63 auf diese Weise mehrere Tausend Stellen in unserem Erbgut“, sagt Ludwigs Kollegin Julia Welzenbach. „Darunter sind 17, von denen man aufgrund großer genetischer Studien bereits weiß, dass sie an der Entstehung von Spalten beteiligt sind, sowie eine Vielzahl weiterer Regionen, deren Beteiligung bisher noch unbekannt war.“

Tool für individuelle Prophylaxe

Die große Zahl der von TP63 aktivierten Regionen zeigt, wie wichtig TP63 beim Menschen ist. Wenn es durch eine Mutation in seiner Funktion stark beeinträchtigt wird, betrifft dieser Defekt daher in aller Regel eine Vielzahl von Organen. Das erklärt, warum TP63 ursprünglich nur mit der syndromalen Form der Lippen-Kiefer-Gaumenspalte in Verbindung gebracht wurde. „Bei der nicht-syndromalen Ausprägung ist seine Aktivität dagegen lediglich in sich entwickelnden Gesichtszellen gestört“, weiß Ludwig.

Mit dem jetzt etablierten Zellsystem steht den Forschern ein Werkzeug zur Verfügung, mit dem sie die biologischen Ursachen dieser Entwicklungsstörung detaillierter untersuchen können. So lässt sich beispielsweise die Auswirkung verschiedener Umweltfaktoren auf die TP63-Aktivität in Gesichtszellen testen. Laut den Expertinnen weiß man, dass Umgebungseinflüsse das Risiko für eine Gesichtsfehlbildung erhöhen können. Daher ergäben sich aus solchen Tests langfristig möglicherweise Empfehlungen für eine bessere individuelle Prophylaxe.

Autor:in

  • Diplomierte Gesundheits- und Krankenpflegerin, Advanced Practice Nurse, akademische Lehrerin für Gesundheits- und Krankenpflege, Demenzberaterin, Direktorin im Haus Hetzendorf, Kuratorium Wiener Pensionisten-Wohnhäuser

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