Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

ETH-Forschende machen Proteine in der Oberfläche eines Zellkerns sichtbar

15.01.2003


Der Zellkern, in welchem die genetische Information sitzt, kommuniziert mit dem Rest der Zelle durch so genannte Kernporen. Wie ändern diese Kernporen ihre Struktur, wenn speziell präparierte Moleküle andocken? Warum bleiben einige Moleküle regelrecht in der Pore stecken, während andere elegant hindurchgleiten? Die Januar-Ausgabe des Wissenschaftsmagazins "Biophysical Journal" berichtet von dieser Forschungsarbeit, für die Wissenschaftler aus den Disziplinen Biologie und Physik ihre Kräfte gebündelt haben.



Im Zellkern ist nicht nur die genetische Information der einzelnen Zelle, sondern auch des gesamten Organismus gespeichert. Jede Zelle eines mehrzelligen Lebewesens, z.B. des Menschen, verfügt über den gleichen DNA-Satz. Die Kommunikation des Zellkerns mit dem Rest der Zelle und umgekehrt entscheidet darüber, dass die Zellen richtig funktionieren und somit das Überleben des Organismus garantieren. Der Kernporenkomplex stellt den einzigen Weg für die makromolekulare Kommunikation zwischen Zellkern und dem Rest der Zelle dar.



Strukturelle Eigenschaften korrelieren mit funktionellen Eigenschaften

Forschende der ETH-Institute für Festkörperphysik und für Biochemie haben die Struktur des Kernporenkomplexes genauer untersucht und dabei die Frage geklärt, ob sich die Struktur durch das Binden von Molekülen ändert. Bei diesen Molekülen handelt es sich einerseits um so genannte Transportrezeptoren, von denen man weiss, dass sie den Transport in den Zellkern vermitteln, und anderseits um Alkohole. Aus früheren biochemischen Untersuchungen war bereits bekannt, dass die Transportkapazitäten des Porenkomplexes durch das Binden dieser Moleküle verändert wird. Die Untersuchungen zeigten nun tatsächlich, dass sich auch die Struktur der Porenkomplexe ändert, d.h. Änderungen in der Transportkapazität in und aus dem Kern korrelieren mit Änderungen in der Struktur des Kernporenkomplexes.

Brücke von der Physik in die Biologie

Für die Untersuchungen verwendeten die Forschenden die so genannte Rasterkraftmikroskopie. Dabei tastet eine feine Spitze die Oberfläche ab und erstellt so ein Profil. Durch das Zusammensetzen aller gemessenen Profile entsteht ein dreidimensionales Bild der untersuchten Oberfläche. Biologische Strukturen unterscheiden sich aber stark von denjenigen, die üblicherweise in der Physik untersucht werden. Am Institut für Festkörperphysik der ETH Zürich wurde die Methode der Rasterkraftmikroskopie optimiert, um auch weiche biologische Oberflächen mit grosser Genauigkeit abzubilden. Die ETH-Physiker haben damit einen Weg gefunden, wie biologische Strukturen - in diesem Fall Kernporenkomplexe - in annähernd natürlichem Zustand untersucht werden können. Dazu haben sie sich mit Forschenden aus dem Institut für Biochemie zusammengeschlossen.

Beatrice Huber | idw
Weitere Informationen:
http://www.cc.ethz.ch/medieninfo
http://www.biophysj.org/cgi/content/full/84/1/665

Weitere Berichte zu: Kernporenkomplex Molekül Physik Zelle Zellkern

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sollbruchstellen im Rückgrat - Bioabbaubare Polymere durch chemische Gasphasenabscheidung
02.12.2016 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht "Fingerabdruck" diffuser Protonen entschlüsselt
02.12.2016 | Universität Leipzig

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: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie