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Role of nuclear architecture in cancer development

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Zur Kernarchitektur bei Krebs

Veränderungen der Kernform sind typisch für Krebszellen. Nun soll genauer erforscht werden, welcher Mechanismus die Kernhomöostase steuert, um neue therapeutische Ziele zu finden.

Gesundheit

Obwohl der Zellkern (Nukleus) für die Zellbiologie so wichtig ist, ist kaum erforscht, wie die Morphologie reguliert wird und wie dies mit der Krebsentstehung zusammenhängt. Das EU-finanzierte Projekt ACTINNUCLSHAPECANCER (Role of nuclear architecture in cancer development) sollte untersuchen, wie und warum sich die Form des Zellkerns verändert und welchen Einfluss dies auf die Genomintegrität hat. Schwerpunkt waren das zytoplasmatische Aktin- und Myosinnetzwerk und der Einfluss verschiedener Gene auf die Form des Zellkerns. Die Abreicherung spezifischer Gene führte zu Veränderungen der Kernform und Schäden, die allerdings keine Apoptose bewirkten. Die Forscher beobachteten, dass die teilweise Zerstörung der Kernhülle durch Deletion spezifischer nukleärer Proteine zum Austausch von Zytoplasma im Zellkern führt und zur Bildung von Aktinbündeln in der perinukleären Region. Dies deutete auf kontraktile Kräfte hin, die den Kern umgeben und die Lamina unter der Kernhülle zerstören könnten. Interessanterweise waren Schäden am Kern und Austritt von DNA nicht nur in vitro, sondern auch in vivo bei einem Primärtumor zu beobachten. Durch In-vivo-Hemmung des Actin-Myosin-Apparates konnte die dynamische Verformung des Zellkerns verringert werden. Außerdem erhöht sich durch Veränderungen der Kernform offenbar die Zahl der Doppelstrangbrüche und Häufigkeit von Chromosomenanomalien. So ist davon auszugehen, dass stärkere Actin-Myosin-Kräfte zu Schäden am Genom führen und auch die Sensibilität gegenüber Chemotherapeutika verändern können. Insgesamt belegt ACTINNUCLSHAPECANCER, wie wichtig Architektur und Form des Zellkerns für die Genomstabilität sind. Eine genauere Erforschung der beteiligten Mechanismen könnte zur Entwicklung von neuen Krebsmedikamenten oder Interventionsstrategien beitragen, die Form und Funktion des Zellkerns wiederherstellen.

Schlüsselbegriffe

Krebs, Veränderung der Kernform, Genom, Aktin, Myosin, Kontraktion, DNA-Doppelstrangbruch

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