Honningbier som hjelpere av kreftforskning

Kreftforskning: Honeybees advance science

Forskere ved det tyske Cancer Research Center har studert i samarbeid med australske kolleger basert på honningbier hvorfor dyr kan ta en fundamentalt forskjellig utvikling med identiske gener - noen er dronninger andre arbeidstakere.

„ekstremt eksempel“ av forskjellig utvikling
Forskerne bestemte seg for å undersøke honningbier, da disse er ifølge Frank Lyko fra det tyske kreftforskningsenteret (DKFZ) „et ekstremt eksempel på ulike utviklingspartier“ er. Tusenvis blir arbeidere og bare en blir en dronning, som i prinsippet gir forskjellige livsoppgaver for dyrene. Mens de relativt små arbeiderne samle så infertile dyr mat, holde strukturen i orden og opprettholde rasen og fôr, er mye større, varige dronning, travle livet prøver å produsere avkom. Hvorfor utvikle bie larver med samme genetisk predisposisjon så forskjellige forskere har nå tatt en nærmere titt på og rapportere sine funn i dagens utgave av tidsskriftet „PLoS Biology“ publisert.

Den epigenetiske effekten
Forskere har funnet ut at forskjellige molekylære grupper legger seg til bierlarvens DNA, avhengig av dietten. Den underliggende epigenetiske effekten har blitt studert vitenskapelig i noen tid. Epigenetikk tilbyr en forklarende modell for påvirkning av eksterne faktorer på våre gener. Dermed tar et metylering sted i avhengighet av de miljømessige faktorene til bestemte DNA-byggestenene, karakterisert ved at de molekylære grupper som danner seg rundt de enkelte segmenter av DNA, som fører til aktivering, regulering og deaktivering av de respektive DNA-sekvensen. Den genetiske koden endres ikke av denne prosessen. Og likevel, på grunn av epigenetisk effekt, oppstår to svært forskjellige skapninger fra nøyaktig samme gener på slutten.

Royal gelé eller pollen; Dronning eller arbeidstaker
Når det gjelder bier, er de forskjellige diettene avgjørende for epigenetisk effekt. Avhengig av om larvene med pollen eller fett og proteinrik Royal Jelly matet, metylering av DNA-byggesteinene endret, og det dukket opp arbeidstakere (pollen-food) eller queens (gelé-mat). Her visse genområder, individuelle egenskaper var mindre tydelig avhengig av ulike metylering, forskerne sa den tyske Cancer Research Center som en del av sin nåværende publikasjon. Forskerne opprettet også et metylom, et kart over genomet som viser nøyaktig hvor metylgruppene ble dannet i DNA og hvor de var forskjellig mellom arbeidere og dronninger. De fant mer enn 550 gener som viste forskjellige fra hverandre metylering mønstre, de fleste som var DNA-komponenter som spiller en rolle i viktige cellulære funksjoner eller påvirker oppførselen til insekter. „Denne markøren er en slags finjusterende gen“, forklarte Ryszard Maleszka fra Australian National University i Canberra.

Uten metylering blir kun dronninger opprettet
For å bevise den epigenetisk virkning enda mer tydelig ved metylering av visse DNA-komponenter, de australske forskerne etterligner effekten av konsentratene Royal Jelly ved abschalteten enzymet i den bie larver, som er avgjørende for dannelsen av metylgrupper til DNA. Resultatet: Selv uten kongelig gelé utviklet utelukkende dronninger utviklet fra alle larver. Dette viser klart det direkte forholdet mellom metylmerking og senere utvikling. „Med vår studie kan vi vise hvordan miljøet er direkte knyttet til DNA gjennom ernæring. Miljøpåvirkninger kan midlertidig endre den genetiske maskinvaren“, forklarte Ryszard Maleszka. Eksperten supplerte det „disse resultatene er vidtgående, fordi enzymer som modifiserer den genetiske sammensetningen av bier er de samme som markerer DNA i den menneskelige hjerne.“

Epigenetisk effekt i kreftceller
Det faktum at studieresultatene også er spesielt interessante for kreftforskning, er fordi kreftceller også er et eksempel på epigenetisk effekt. For friske celler og kreftceller i en organisme har opprinnelig det samme genomet og likevel utvikle seg helt annerledes inn i normalt vev eller svulster. „Det er også tenkelig at miljøpåvirkninger og ernæring har innflytelse (...), og at disse effektene er mediert av forskjeller i DNA-metylering“, sa lederen av epigenetikkavdelingen ved DKFZ Heidelberg, Frank Lyko. Derfor kan dreie seg om hvorvidt visse typer kreft vil inntre, og i stor grad forenkle diagnose methylome (kart av metyl merker på DNA) hos mennesker fordøyelse. Imidlertid bør passere før et egnet for daglig anvendelse, ikke tidkrevende metode for å lage en methylome hos mennesker er utviklet for en stund, fordi det humane genom er omtrent ti ganger større enn den for den Bee.

Epigenetikk blir viktig
Epigenetikk er langt fra sentrum av vitenskapelig interesse i forskning verschiedenster sykdommer, men allerede en rekke studier har undersøkt effekten av epigenetisk effekt er fremveksten av visse sykdommer, har nylig gjort en australsk studie i seg selv taler, der det ble funnet at Fedens diett har en direkte innvirkning på diabetesens risiko for døtre. Hittil har ekspertene antatt at bare morens diett har direkte konsekvenser for barns helse. Men epigenetisk effekt har resultert i spermatogenesis åpenbart skade sperm og så tok en økt risiko for sykdom døtre med ham. Siden epigenome av miljømessige påvirkninger og mye mer enkelt endres på relativt kort varsel som genomet, bør den alltid ha i fremtiden, påvirkning av miljøfaktorer på genetisk disposisjon for visse sykdommer i øyet. (fp, 04.11.2010)

Les også:
Alkohol øker risikoen for kreft
Tyskland: Hvert minutt en ny kreftdiagnose
Pistasjenøtter som beskyttelse mot lungekreft
Hormoner kan forårsake brystkreft

Bilde: Uschi Dreiucker