Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wegweiser für das Zellwachstum

10.07.2008
Wenn Gewebe und Organe wachsen, müssen die Zellen wissen, in welche Richtung sie sich ausbreiten sollen. Wissenschaftler aus Kanada, Frankreich und der Universität Würzburg haben jetzt Gene identifiziert, die in der Niere, im Innenohr und im Rückenmark den Zellen die notwendigen Informationen liefern. Die Fachzeitschrift Nature Genetics berichtet darüber in ihrer aktuellen Ausgabe.

Zellen, die sich während der Embryonalentwicklung teilen und vermehren, müssen eine Ahnung davon haben, in welche Richtung das Wachstum passieren soll; sonst könnte am Ende anstelle eines funktionierenden Organs ein unförmiger Zellhaufen stehen.

"Dafür brauchen sie in einer flachen Zellschicht ein gerichtetes Signal. Schließlich weiß die einzelne Zelle ja nicht, wo rechts und wo links ist", sagt Manfred Gessler. Gessler ist Professor am Lehrstuhl für Physiologische Chemie und hat an einer Studie mitgewirkt, die drei bisher unbekannte "Wegweiser" identifizieren konnte.

Schon seit Längerem kennen Wissenschaftler eine Reihe von Genen, die Zellen sagen, wo es langgeht; drei weitere Vertreter waren bislang nur bei der Fliegenart Drosophila melanogaster untersucht worden. Dass diese neu entdeckten Gene im Zusammenspiel mit einem in der Zellwand befindlichen Protein auch bei Säugetieren - und damit auch beim Menschen - die Richtung des Wachstums steuern, konnte jetzt das international zusammengesetzte Team von Wissenschaftlern aus Toronto, Paris und Würzburg nachweisen. "Wir konnten zeigen, dass in diesem Prozess zwei Moleküle miteinander interagieren und das dritte Gen diesen Prozess steuert", so Gessler.

... mehr zu:
»Gen »Niere »Organ

Seine Arbeit verrichtet das Gen-Trio allerdings nicht im gesamten Körper: "Unsere Untersuchungen zeigen aber, dass diese Gene in mindestens drei Organen das Wachstum regeln: in der Niere, im Rückenmark und im Ohr", erklärt Gessler. In der Niere sind sie dafür verantwortlich, dass sich die so genannten Tubuli ordnungsgemäß bilden - lange Kanälchen, in denen der aus dem Blut herausgefilterte Harn konzentriert und aufbereitet wird. Arbeiten die Gene fehlerhaft, oder fallen sie bei Mäusen komplett aus, so wachsen die Tubuli nicht in Form von langen, dünnen Schläuchen. "Stattdessen werden sie kurz und breit, es entstehen große Zysten", so Gessler. Bei gehäuftem Auftreten spricht man von Zystennieren, einer wichtigen Ursache des Nierenversagens beim Menschen.

Um Längenwachstum und Ausrichtung von Zellen geht es auch im Ohr: Dort steuern die Gene die Entwicklung der Sinneszellen. Die so genannten Haarzellen finden sich in der Hörschnecke im Innenohr; sie wachsen dort normalerweise in drei Reihen von äußeren und einer Reihe von inneren Haarzellen. Ihre Aufgabe ist es, Schallwellen in Nervenimpulse umzuwandeln.

"Damit der Signalübertragungsmechanismus gut funktioniert, ist es notwendig, dass diese Reihen exakt in der richtigen Richtung angeordnet sind", erklärt Gessler. Fehler im Zusammenspiel zwischen den betreffenden Genen hätten auch hier Fehlbildungen zur Folge, die allerdings bisher nicht so detailliert untersucht wurden wie in der Niere.

"Loss of Fat4 disrupts PCP signalling and oriented cell division, leading to cystic kidney disease", Sakura Saburi et al. Advance Online Publication on Nature Genetics's website. DOI 10.1038/ng.179.

Kontakt: Prof. Manfred Gessler, T(0931) 888-4159, E-Mail: gessler@biozentrum.uni-wuerzburg.de

Gunnar Bartsch | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Berichte zu: Gen Niere Organ

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Eine Karte der Zellkraftwerke
18.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung
18.08.2017 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

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: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie