Genregulation: DNA-Modifikation wichtig für Stilllegung endogener Retroviren

Endogene Retroviren (ERV) haben sich während der Evolution im menschlichen Erbgut verankert und spielen eine große Rolle für die normale Genregulation. Eine zu starke ERV-Aktivität kann jedoch zu Krankheiten wie Autoimmunität oder Krebs führen. Deshalb haben die Zellen Mechanismen entwickelt, um endogene Retroviren zu erkennen und stillzulegen. Die Stilllegung erfolgt durch eine Verpackung der entsprechenden DNA-Abschnitte in eine weniger zugängliche Struktur. Dabei helfen Modifikationen an den Histonproteinen, die die DNA verpacken (H3K9me3) und eine Modifikation an der DNA selbst (DNA Methylierung). Bislang war aber nicht klar, welche dieser Modifikationen wirklich wichtig für die ERV-Stilllegung ist.

Ein Team um Gunnar Schotta vom Biomedizinischen Centrum der LMU hat nun gefunden, dass in bestimmten Zelltypen die DNA Methylierung entscheidend ist und die Anwesenheit von H3K9me3 nicht ausreicht, um ERVs stillzulegen. Diese Erkenntnis liefert wichtige Grundlagen beispielsweise für die Untersuchung von fehlerhaft aktivierten ERVs im Kontext von Krankheiten wie Krebs und Autoimmunität.

Zeyang Wang, Rui Fan, Angela Russo, Filippo M. Cernilogar, Alexander Nuber, Silvia Schirge, Irina Shcherbakova, Iva Dzhilyanova, Enes Ugur, Tobias Anton, Lisa Richter, Heinrich Leonhardt, Heiko Lickert, Gunnar Schotta: Dominant role of DNA methylation over H3K9me3 for IAP silencing in endoderm. Nature Communications 2022