DNABruchstellen

DNABruchstellen bezeichnet man Stellen im Genom, an denen die DNA-Doppelhelix unterbrochen wird. Solche Bruchstellen können zu strukturellen Varianten führen: Deletionen, Duplikationen, Inversionen, Translokationen und komplexe Rearrangements. Sie entstehen durch schädigende Einflüsse wie ionisierende Strahlung, chemische Agenzien, Replikationsstress oder Transkriptionskonflikte, aber auch spontan während der Zellteilung. Die Reparatur der Doppelstrangbrüche erfolgt überwiegend durch Non-homologous End Joining (NHEJ) oder durch alternatives End-Joining (alt-EJ/MMEJ) sowie in manchen Fällen durch homologe Rekombination (HR).

Die Identifikation von DNABruchstellen erfolgt häufig durch Sequenzierung des Genoms (Whole-Genome Sequencing, WGS), gepaarte Leseabschnitte (paired-end Mapping) und Split-Read-Mapping, oder durch array-basierte Techniken wie SNP-CGH. FISH und karyotypische Analysen liefern visuelle Hinweise, insbesondere bei größeren Rearrangements. Die Analyse der Breakpoint-Junctions liefert Informationen über Mikrohomologien, Insertionscharakter und die verwendeten Reparaturmechanismen.

Bedeutung: In der Onkologie stellen DNABruchstellen die Grundlage für Genfusionen, z. B. BCR-ABL oder ETV6-RUNX1, die Tumorentstehung antreiben. In der Evolutionsgenetik treiben sie genomische Umordnungen voran. Klinisch helfen sie bei Diagnosen und der Identifizierung zielgerichteter Therapien. Datenbanken sammeln Bruchstellenkarten und annotierte Junctions, um Forschung und Klinik zu unterstützen.