03. juni 2015

Kortlægning af cirkelformede DNA mutationer

mutationer i arvematerialet

Forskere verden over har fokus på mutationer i vores arvemateriale – DNA – for at få indblik i, hvordan sygdomme udvikler sig. En forskergruppe på Biologisk Institut, Københavns Universitet holder øje med en helt speciel type DNA, der er cirkelformet og kan skabe stor ravage i det genetiske arvemateriale.

Det er opsigtsvækkende resultater, der netop er offentliggjort i det velansete videnskabelige tidsskrift PNAS, der viser, at arvematerialet kan indeholde mere end hundrede gange flere cirkulære DNA sekvenser, end tidligere vist.

Hos flercellede organismer – som mennesker, dyr, planter og svampe - er arvematerialet organiseret i kromosomer, der indeholder lange strenge af DNA. DNA koder for de proteiner, der dannes i cellen og er reguleret af hårfine mekanismer er meget komplekse, så det må ikke gå galt i denne opbygnings-proces. Men det sker, at DNA kan "afsnøres" fra kromosomer og kan danne mindre cirkler af DNA. Man ved, at cirkelformet DNA blandt andet kan forårsage kræft, men ellers er betydningen af disse cirkulære DNA sekvenser stort set uudforsket.

Arvelige sygdomme kan skyldes cirkelformet DNA

- Vi har for nyligt opdaget, at cirkelformet DNA er almindeligt i gærsvamp*. Da gær, mennesker og dyr er meget ens med hensyn til opbygningen af vores kromosomer, tyder denne opdagelse på, at cirkulære DNA mutationer også er almindelig i vores celler. Vi tænker os blandt andet, at cirkulært DNA i vores kønsceller kan give ophav til arvelige sygdomme så som autisme, epilepsi og skizofreni, siger lektor Birgitte Regenberg fra Biologisk Institut, Københavns Universitet.

- Vi tænker, at det ikke er tilfældigt, at cirkelformet DNA er repræsenteret over hundrede gange oftere, end vi tidligere har troet. Vi er lige nu i gang med at kortlægge cirkulære DNA mutationer fra mennesker og fugle. Det vil fortælle os, hvor almindelige cirkulære DNA mutationer er i andre arter, og vi håber senere at få mulighed for at få indblik i de mekanismer, der fører til dannelsen af cirkulært DNA, fortsætter Birgitte Regenberg.

Cirkelformet DNA kan have indflydelse på evolutionen

Cirkelformet DNA kan have en væsentlig betydning for evolution af nye arter. Cirkulært DNA kan nemlig hoppe ud af kromosomer, og forskerne forudser, at det kan vende tilbage på kromosomerne i andre positioner. Det anretter selvfølgelig mutationer på kromosomerne, men det vil også føre til en del af den genetiske diversitet, der er grundlaget for al evolution.

- Vi ser lige nu på, om cirkulært DNA var med til at føre til evolutionen af fugle fra dinosaurerne for over 100 millioner år siden. Det sker sammen med fugleevolutionsforskeren Tom Gilbert fra Statens Naturhistoriske Museum med støtte fra Villum Fonden, afslutter Birgitte Regenberg fra Biologisk Institut.

Kontakt

Lektor Birgitte Regenberg
bregenberg@bio.ku.dk
Tlf. 3532 1680

Postdoc Henrik Devitt Møller
Tlf. 3117 0977