Enhancer

Enhancer sind genetische Elemente auf der DNA, die in der Lage sind, das Ablesen bestimmter proteincodierender Gene zu ermöglichen bzw. zu erleichtern.

Im menschlichen Genom gibt es ca. 20.000 proteincodierende Gene, aber ungefähr eine Million regulierender Enhancer ^[1].

Enhancer sind Abschnitte auf der DNA, die oft Tausende, manchmal sogar Millionen von Basenpaaren von dem zu regulierenden Gen-Abschnitt entfernt sind. Allerdings muss sich nach aktuellem Stand der Erkenntnisse ein Enhancer auf dem gleichen Chromosom befinden wie das zu regulierende Gen.

Das liegt daran, dass die DNA eine Schleife bilden muss, um den Enhancer in die Nähe des Gens zu bringen.

Arbeitsweise eines Enhancers
Autor: Ulrich Helmich 2023, Lizenz: siehe Seitenende

Auf der Seite "Eukaryoten: Silencer und Enhancer" wurde dieses Bild bereits gezeigt und besprochen. Die DNA-Schleife bildet sich, wenn sich der an den Promotor gebundene Transkriptionsfaktor und das an den Enhancer gebundene Regulatorprotein vereinigt haben. Der Effektor kann beispielsweise eine Hormon sein.

Nach neueren Erkenntnissen wird ein eukaryotisches Gen von mehreren Enhancern kontrolliert, die zudem noch in unterschiedlichen Bereichen der DNA lokalisiert werden können.

Das MYC-Gen zum Beispiel, das eine wichtige Rolle bei der Zellteilung spielt (dieses Gen reguliert selbst wieder die Transkription anderer Gene ^[4]), wird durch sieben Enhancer reguliert, die in zwei Clustern organisiert sind ^[1]. Der eine Cluster liegt in der Nähe des MYC-Gens, der zweite Cluster ist mehr als eine Millionen Basenpaare vom MYC-Gen entfernt.

Fällt einer dieser sieben Enhancer durch eine Mutation aus, hat das keine weitreichenden Folgen für die Transkription des MYC-Gens. Auch wenn zwei Enhancer des gleichen Clusters ausfallen, sinkt zwar die Transkriptionsrate, aber nicht mit gravierenden Folgen für die Zellen. Fällt dagegen in jedem Cluster ein Enhancer aus, sind die Folgen gravierend, die Transkriptionsrate sind fast auf Null.

Das Vorhandensein von zwei Clustern mit jeweils mehreren Enhancern wird als Backup-Mechanismus angesehen. Fällt ein Enhancer durch eine Mutation aus, ist das kein Problem, weil dann die anderen Enhancer des selben Clusters für einen Ausgleich sorgen. Fällt ein ganzer Cluster aus, ist das auch kein Problem, dann werden die Enhancer des anderen Clusters aktiv ^[1].