„Seitensprung“im Erbgut erforscht

Wenn Nukleobasen ihre Partner tauschen, kann das Hautkrebs auslösen.

Sonnenlicht kann Schäden in der Erbinformation hervorrufen. Denn die UV-Strahlung kann fest miteinander verbundene Nukleobasen innerhalb der DNA-Doppelhelix zum Partnertausch anregen. Mit aufwendigen Berechnungen konnten Wiener Chemiker nun detailliert zeigen, was bei solchen „Seitensprüngen“vor sich geht.

Demnach liegen in der DNA-Doppelhelix, dem Träger der Erbinformation, einander immer die von der Natur vorgesehenen gleichen Nukleobasenpartner gegenüber. Werden diese aber durch UV-Licht angeregt, zappeln sie wild auf der Stelle und lassen dabei auch einmal von ihrem ursprünglichen Partner ab. Das kann dazu führen, dass sich Nukleobasen verbinden, die einander nicht genau gegenüberliegen.

Zu den Folgen sagt die theoretische Chemikerin Leticia González von der Universität Wien, dass die Erbinformation nicht mehr korrekt ausgelesen werde. „Das wiederum kann weitreichende Folgen wie die Bildung von Hautkrebs haben.“

Wie die Beteiligten diese unglücklichen Verbindungen auf molekularer Ebene eingehen, war bisher nicht genau bekannt. Der Erstautor der Studie, Clemens Rauer, sagte am Freitag: „Mit den nun durchgeführten quantenmechanischen Rechnungen haben wir es geschafft, den Bildungsprozess dieser DNA-Schäden nachzuvollziehen.“

Um seine äußerst zeit- und rechenintensiven Simulationen durchzuführen, griff das Team auf den leistungsstärksten universitären Rechner in Österreich zurück. Mithilfe des Supercomputers „Vienna Scientific Cluster“konnten die Wissenschafter das Verhalten der Moleküle bei ihrem Sprung zur Seite weit detaillierter beschreiben, als das bisher möglich gewesen war.

Nun geht es um die Frage, wie solche Erbgutschäden verhindert werden können.