Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Protein lässt Zellen geregelt wachsen

14.03.2008
Forscher entdecken Navigationshilfe für Nervenzellen

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie in Martinsried berichten im Fachmagazine Neuron, dass sie ein Protein gefunden haben, dass den Nervenzellen im Auge der Fruchtfliege den Weg zu ihren Partnerzellen weist.

Durch das gezielte Ausschalten eines Gens haben sie das Protein Gogo (Golden Goal) identifiziert, das Nervenzellen während der Entwicklung des Fliegenauges nicht nur als Navigationshilfe dient, sondern auch als Abstandshalter zu anderen Nervenzellen. Die Forscher nehmen an, dass ähnliche Mechanismen auch am Aufbau des Wirbeltier-Nervensystems beteiligt sein könnten.

Die jungen Nervenzellen können mit dem Straßengewirr einer unbekannten Großstadt verglichen werden, in der sie nach geeigneten Wegen suchen. Erschwerend kommt hinzu, dass auf kleinstem Raum tausende von Zellen ihre Fortsätze - so genannte Axone - auf ihre Partnerzellen zuwachsen lassen. Ungewollten Zusammenstöße könnten daher schnell zu einem Chaos führen, das schwere Folgen hat, denn wenn eine Nervenzelle ihr Ziel nicht erreichen kann, führt dies meist zu Funktionsstörungen im Organismus. Um die Frage nach dem Auffinden des richtigen Weges zu klären, haben die Forscher die Augenentwicklung des Modellorganismus, der Fruchtfliege Drosophila, genauer unter die Lupe genommen.

Das Fliegenauge eignet sich deshalb sehr gut als Forschungsobjekt, weil es im Vergleich zum Wirbeltiersystem sehr viel einfacher aufgebaut und daher leichter zu untersuchen ist und es gleichzeitig jedoch komplex genug ist, um generelle Mechanismen der neuronalen Wegfindung aufzuklären. Ein weiterer Vorteil des Modellorganismus Drosophila ist, dass Forscher auf eine Vielzahl genetischer Methoden zurückgreifen können, ohne dabei das übrige Nervensystem zu verändern. So können etwa ganz gezielt Gene der Augenentwicklung verändert werden. Das Facettenauge der Fliege wächst in einem komplizierten Schema. Wenn durch genetische Veränderung das Gogo-Protein nicht mehr gebildet werden kann, stoßen die Zellfortsätze, die zur Bildung des Sehstabs erforderlich sind, zusammen und verklumpen. Das bedeutet, dass sich der Sehstab nicht mehr ausbilden kann. Das Fazit war, dass sich ohne das Protein kein funtktionstüchtiges Fliegenauge ausbilden konnte.

"Durch die genetischen und zellbiologischen Hinweise vermuten wir, dass Gogo ein Rezeptor-Protein ist, das über Bindungspartner zur gegenseitigen Abstoßung oder Anziehung von Zellfortsätzen führt", so Studienleiter Takashi Suzuki. Der Wissenschaftler geht davon aus, dass auch noch andere Rezeptor-Proteine und ihre Bindungspartner an der Wegfindung der Nervenzellen beteiligt sind. Suzuki vermutet, dass es allerdings nicht mehr als zehn sind. "Wenn wir die Kombination dieser Moleküle verstanden haben, werden wir hoffentlich die Entwicklung des gesamten Systems verstehen können." Viele der Fruchtfliegen-Gene spielen auch bei der Entwicklung des Nervensystems anderer Organismen eine Rolle. Die Erkenntnisse zur Augenentwicklung der Fruchtfliege sind daher auch zum Verständnis des menschlichen Nervensystems wichtig.

"Falls es in Zukunft möglich sein wird, aus multipotenten Stammzellen bestimmte Gewebe zu regenerieren, so könnten zum Beispiel neue Retinazellen im Labor gezüchtet und in ein geschädigtes Auge transplantiert werden", erklärt Suzuki gegenüber pressetext. "Damit die neue Retina ihre Funktion jedoch erfüllen kann, müssten auch die Nervenkontakte ins Gehirn wieder hergestellt werden." Molekülen wie Gogo komme hier eine wichtige Rolle zu - wenn die Mediziner wissen, welches Molekül sie wann und wo einsetzen müssen. "Unsere Arbeit gibt die ersten Einblicke zur Frage, was die wichtigen Moleküle für solche neuen Nervenverbindungen sein könnten und wann und wo sie einen Effekt haben könnten", erklärt der Forscher abschließend.

Wolfgang Weitlaner | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.neuro.mpg.de

Weitere Berichte zu: Molekül Nervensystem Nervenzelle Protein

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften