Synonym genetische Veränderungen: Nicht der „Stille“ an alle

Die so genannte „Stille“ oder „Synonym“ genetischen änderungen führt nicht zu veränderten Proteinen. Sie können aber dennoch Einfluss auf zahlreiche Funktionen der Zelle und damit auch Krankheitsprozesse. Wissenschaftler aus dem deutschen Krebs-Konsortium, das Deutsche Krebsforschungszentrum und der Universität Freiburg haben nun erstellt eine umfassende Datenbank, in der alle Synonyme Mutationen, die jemals gefunden in Krebs. Dies ist ein „reference book“ bietet Krebs-Forscher mit allen verfügbaren Informationen zu jeder dieser angeblich „stillen“ Mutationen auf einen Blick. Am Beispiel einer wichtigen Onkogen, zeigen die Forscher, wie Synonyme Mutationen, die einen Einfluss auf die Funktion dieser Krebs-Treiber.

Krebserkrankungen entstehen durch Veränderungen im Erbgut. Als eine Regel, die Gene, die den Krebswachstum Wachstum (Onkogene) oder gegen die Entwicklung von Krebs (tumor suppressor Gene) betroffen sind. In den unzähligen Studien der letzten Jahrzehnte, Krebs-Forscher haben analysiert, welche mutation spielt welche Rolle in welcher Art von Krebs. Allerdings haben Sie weitgehend konzentriert sich auf Mutationen, die im Ergebnis zu einer veränderten Aminosäuresequenz der Proteine.

„Ein Großteil der genetischen Veränderungen, die keine Auswirkungen auf die Aminosäuresequenz an alle“, erklärt Sven Diederichs, dessen Abteilung angegliedert ist das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ), der Universität Freiburg und dem deutschen Krebs-Konsortium (DKTK). Dies ist, da der genetische code für die meisten Aminosäuren mehrere „Worte“, die sich in Ihrer letzten, Dritten DNA-Baustein. Wenn eine mutation wirkt sich dieser Baustein, ändert sich nichts in der Aminosäure-Sequenz und damit in der resultierenden proteins. In der Vergangenheit bezeichnete man dies als „Stille“ Mutationen, aber jetzt ist es mehr wahrscheinlich als „Synonym“ – Mutationen.

„Heute wissen wir, dass die Synonyme Mutationen spielen eine Rolle bei vielen Krankheiten und kann, zum Beispiel, beeinflussen die Reaktion der Krebs auf die Therapie. Dennoch, Ihre Bedeutung für die Entwicklung von Krebs ist keineswegs so gut verstanden wie Sie, dass der protein-verändernden Mutationen“, sagte Diederichs. Synonym Mutationen eingreifen kann in vielerlei Hinsicht in wichtige zelluläre Prozesse: Sie beeinflussen die Stabilität der RNA, die dreidimensionale gefaltete Struktur oder wie effizient die RNA wird in Proteine übersetzt.

Diederichs und seine Kollegen aus Heidelberg und Freiburg, haben nun erstellt eine umfangreiche Datenbank, die enthält alle Synonyme Mutationen entdeckt, die in der Krebs-Genom und Paare mit umfassenden zusätzliche Informationen: Was ist die Funktion des betroffenen Gens, die position innerhalb des Gens mutiert ist? In welchen Krebsarten hat die mutation entdeckt wurde, so weit und wie oft?

Die SynMIC Datenbank enthält insgesamt 659,194 Einträge über 88 verschiedene Arten von Krebs. „Die Kollegen nutzen es als Nachschlagewerk, um eine einfache und umfassende Informationen über Synonyme Mutationen, die auftreten, in der die Krebse, die Sie zu tun haben“, sagte Diederichs.

Über die wichtige Onkogen KRAS als ein Beispiel, Diederichs und sein team von Forscher zeigen im detail, wie Synonyme Mutationen, die haben tatsächlich entdeckt worden bei Krebspatienten Einfluss auf die RNA-Struktur und die protein-Produktion.

Schätzungsweise acht Prozent aller krebserregenden Mutationen auf einem einzigen DNA-Baustein sind Synonyme Mutationen. Bisher hatten Forscher angenommen, dass diese angeblich „stillen“ Mutationen waren nicht Gegenstand der selektive Druck in der Krebstherapie. Aber dann sollten Sie mehr oder weniger zufällig verteilt über das Genom—und das ist nicht der Fall, wie die detaillierte Dekodierung von Krebs Genome in den letzten Jahrzehnten gezeigt hat.