Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Den Selbstheilungskräften ein Stück näher

12.01.2005


Mittels Dichtezentrifugation kann man das Zytoplasma embryonaler Stammzellen von deren Zellkernen trennen. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für molekulare Biomedizin haben jetzt beide Fraktionen getrennt für Experimente zur Reprogrammierung von Mausnervenzellen eingesetzt. Hierbei führte nur die Fusion von Kernen embryonaler Stammzellen (ES-Kerne) mit Nervenzellen (NSC) zu einer Aktivierung des grün-fluoreszierend markierten Pluripotenz-Gens Oct4 (A, B). Hingegen führte die Fusion von Zytoplasma mit den Nervenzellen nicht zur Reprogrammierung und somit auch nicht zur Aktivierung der Fluoreszenz (C, D). Bild: Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin


Forscher des Max-Planck-Instituts für molekulare Biomedizin zeigen, dass Körperzellen durch den Zellkern embryonaler Stammzellen reprogrammiert werden


Ausgereifte Körperzellen haben im Organismus nur noch eine stark eingeschränkte Wandlungsfähigkeit. Diese Festlegung "somatischer" Zellen kann jedoch durch Fusion mit anderen Zellen auf die Fähigkeit der Pluripotenz zurück programmiert werden. Mittels Kerntransfers kann bekanntlich sogar Totipotenz erreicht werden, obwohl die ursprüngliche somatische Zelle ausdifferenziert war. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für molekulare Biomedizin in Münster haben daher untersucht, wo die für die "Reprogrammierung" verantwortlichen Faktoren in einer embryonalen Stammzelle lokalisiert sind. Dabei stellten sie fest, dass diese Faktoren nicht im Zytoplasma dieser Zellen, sondern in deren Zellkern, oder zumindest daran anhaftend, zu finden sind (Stem Cells, November 2004). Die Reprogrammierung der embryonalen Gene ist also unabhängig von DNS-Replikation und Zellteilung.

Eine der größten Herausforderungen für die moderne Stammzell-Forschung ist die Suche nach neuen und genetisch maßgeschneiderten Stammzell-Linien, die man ohne einen Embryo erzeugen kann. Am besten dafür geeignet erscheint der Weg über die Reprogrammierung normaler Körperzellen in pluripotente Stammzellen - unter Verzicht auf Eizellen und Embryos. Doch dazu müssen die Wissenschaftler erst herausfinden, was im einzelnen bei der Reprogrammierung durch Kerntransfer passiert. Welche in einer Zelle enthaltenen Faktoren steuern also einen bereits differenzierten Zellkern zurück in einen Kern, der wieder in der Lage ist, die Entwicklung eines kompletten Organismus zu steuern?


Wissenschaftler um Prof. Hans Schöler haben jetzt am Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Münster gezeigt, dass das Zytoplasma von embryonalen Stammzellen diese magischen Faktoren möglicherweise gar nicht enthält. Vielmehr scheint der Schlüssel im Kern der Stammzellen zu liegen.

Um zu klären, welcher Art die für die "Reprogrammierung" verantwortlichen Faktoren sind, untersuchten die Wissenschaftler die Wirkung unterschiedlicher Bestandteile embryonaler Stammzellen. Als somatischer Fusionspartner dienten Nervenzellen ("Neurospheres") der Maus, die dann entweder mit intakten embryonalen Stammzellen, nur mit deren Zytoplasma oder nur mit deren Kernen fusioniert wurden. Als Nachweis für das "Anschalten" der Pluripotenz der Zellen wirkte der grün-fluoreszierend markierte Transkriptionsfaktor Oct4.

Die Experimente zeigten, dass die Fusion der somatischen Zellen mit intakten embryonalen Stammzellen erwartungsgemäß pluripotente Zellen hervorbringt. Fusioniert man die Nervenzellen nur mit den Kernen embryonaler Stammzellen, findet sich erstaunlicherweise das gleiche Bild: Diese Nervenzellen schalteten ihre eigenen embryonalen Gene an und bildeten Stammzell-ähnliche Kolonien. Setzt man hingegen nur das Zytoplasma der embryonalen Stammzellen ein, werden die somatischen Zellen nicht auf ein pluripotentes Stadium zurückgestellt.

Die für die "Reprogrammierung" von Körperzellen notwendigen Faktoren liegen also nicht im Zytoplasma, sondern in den Zellkernen embryonaler Stammzellen, oder sind zumindest daran anhaftend zu finden.

Originalveröffentlichung:

Jeong Tae Do, Hans R. Schöler
Nuclei of Embryonic Stem Cells Reprogram Somatic Cells
Stem Cells, Nov 2004; 22: 941 - 949

Weitere Informationen:

Prof. Hans R. Schöler
Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin, Münster
Tel.: 0251 980-2866
Fax: 0251 980-2992 bzw. -2802
E-Mail: schoeler@mpi-muenster.mpg.de

Dr. Bernd Wirsing | Max-Planck-Update
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Körperzelle Stammzelle Zellkern Zytoplasma

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress
23.02.2018 | Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT)

nachricht Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren
23.02.2018 | Max-Planck-Institut für molekulare Genetik

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: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics