Gen des Monats August: DDX11
Neue Erkenntnisse zur Bedeutung des DDX11-Gens für die genomische Integrität und die Lebensfähigkeit von Zellen liefert eine in Nature Communications publizierte Studie. DDX11 ist eine DNA-Helikase und erfüllt wichtige Aufgaben bei der DNA-Replikation und -Transkription, bei der Kohäsion von Schwesterchromatiden und bei der Reparatur von DNA-Schädigungen. Autosomal-rezessive Mutationen im DDX11-Gen verursachen das Warsaw-Breakage-Syndrom (WABS), eine sehr seltene, den Kohesinopathien verwandte Erkrankung, die u.a. mit verschiedenen Fehlbildungen, geistiger Behinderung, Kleinwuchs und Mikrozephalie einhergeht.
In der aktuellen Studie untersuchten die Wissenschaftler Patienten mit WABS, die verschiedene compound-heterozygote DDX11-Mutationen trugen, und führten umfangreiche funktionelle Zellexperimente durch. Dabei zeigte sich u.a., dass in den Zellen zwar noch eine Restfunktion des Proteins vorhanden war, der Zusammenhalt der Schwesterchromatiden aber verloren ging und sich die Replikationsgabel langsamer bewegte. Außerdem reagierten DDX11-defiziente Zellen stark auf Wirkstoffe, die G-Quadruplex-Strukturen stabilisieren. Solche G4-Strukturen können entstehen, wenn die Replikationsgabel durch Guanin-reiche DNA-Abschnitte voranschreitet. Die Autoren der Studie vermuten, dass DDX11 G4-Strukturen entwindet und so die Entstehung von DNA-Doppelstrangbrüchen verhindert und zur Aufrechterhaltung der Kohäsion von Schwesterchromatiden beiträgt.
van Schie JJM, Faramarz A, Balk JA, … de Lange J. Warsaw Breakage Syndrome associated DDX11 helicase resolves G-quadruplex structures to support sister chromatid cohesion. Nat Commun. 2020 Aug 27;11(1):4287. doi: 10.1038/s41467-020-18066-8.