Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein wanderndes Auge

25.08.2006
Einzelne Zellen laufen herbei, um ein Auge zu bilden

Die Augen gehören zu den ersten erkennbaren Strukturen eines Embryos. Sie entwickeln sich aus seitlichen Ausbuchtungen eines röhrenförmigen Gewebes das später das Gehirn bilden wird. Forscher vom Europäischen Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) in Heidelberg haben jetzt herausgefunden, dass Zellen schon früh in der Entwicklung darauf programmiert werden Augen zu bilden und dass sie dafür einzeln an den richtigen Ort wandern.

Die Studie, die in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Science erscheint, revolutioniert die gängige Textbuchauffassung des Vorgangs und deutet an, dass auch andere Organe durch Bewegungen einzelner Zellen anstatt ganzer Gewebelagen entstehen könnten.

Jochen Wittbrodt und sein Labor am EMBL haben mit ausgefeilten Mikroskopieverfahren die Bewegung einzelner Zellen in den durchsichtigen Embryos des Medakafischs verfolgt.

... mehr zu:
»Embryo »Organ »Rx3 »Röhre

“Man kann sich die Röhre wie einen leeren Luftballon in der Form einer Mickey Maus vorstellen,” sagt Wittbrodt. “Während der Fisch wächst, wölben sich die Augen Schritt für Schritt aus der Röhre aus, genau so wie sich die Mickey Maus Ohren des Ballons ausdehnen, wenn dieser mit Luft gefüllt wird. Die meisten Wissenschaftler dachten, dass die Zellen in angrenzenden Regionen wachsen und die Ausbuchtungen formen. Was wir beobachtet haben ist aber, dass einzelne Zellen aus der Mitte der Röhre herbei kommen. So als ob winzige Gummipartikel aus dem Inneren des Ballons herbei geflogen kommen um die Ohren zu formen.“

Felix Loosli aus Wittbrodts Labor entdeckte 2001 das Protein Rx3, das für die Entstehung des Auges benötigt wird. Nur die Zellen, die zum Auge gehören, beginnen schon in frühen Entwicklungsstadien damit das Molekül zu produzieren. Martina Rembold aus Wittbrodts Team kennzeichnete diese Zellen mit Fluoreszenz und verfolgte ihre Bewegungen mit hochentwickelter Software, die Richard Adams an der Universität Cambridge entwickelte. Um den Zellen folgen zu können, musste man sie erst unter dem Mikroskop erkennen und dann zehntausende von Bildern in 3D Filmen zusammensetzen.

„Rx3 ist entscheidend daran beteiligt den Zellen ihre Identität zu verleihen und ihnen zu sagen wo sie hin müssen,“ sagt Rembold. „Normalerweise wandern die Zellen aktiv, jede für sich aus dem Inneren des Gehirns um die Augen zu bilden. Aber Fischstämme, die kein Rx3 haben, entwickeln keine Augen und die Zellen bleiben im Gehirn, weil ihnen niemand sagt, wohin sie gehen müssen.“

Im Embryo sind die Wege für Zellwanderungen mit Wegweisern ausgeschildert, die verschiedene Arten von Zellen entweder anziehen oder abstoßen. Dank Rx3 bevorzugen Augenzellen die Hinweise, die den Weg zum Augenfeld markieren und folgen ihnen entgegen dem Strom von Gehirnzellen, die von dem gleichen Signal abgestoßen werden. Ohne Rx3 verlieren Augenzellen ihr feines Gespür und folgen der Masse der Gehirnzellen in die entgegengesetzte Richtung.

Von vielen anderen Organen wird angenommen, dass sie dadurch entstehen, dass sich Lagen von Zellen in angrenzenden Gebieten ausdehnen und neue Formen bilden. Die aktuelle Studie deutet an, dass die Wanderung einzelner Zellen häufiger vorkommt als Wissenschaftler bisher vermuteten.

„Wir wissen, dass Zellmigration eine wichtige Rolle in der Entwicklung von anderen Organen, wie zum Beispiel dem Herz, spielt,“ sagt Wittbrodt. „Wir möchten verstehen wie Gewebe entstehen, wie sich Zellen im Embryo bewegen und die Wegweiser entschlüsseln, die ihnen zeigen, wo es lang geht. Unser Verfahren, mit dem wir einzelne Zellen verfolgen, wird uns dabei helfen diese Vorgänge besser zu verstehen.“

Yvonne Kaul | EMBL
Weitere Informationen:
http://www.embl.org

Weitere Berichte zu: Embryo Organ Rx3 Röhre

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht In Hochleistungs-Mais sind mehr Gene aktiv
19.01.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Warum es für Pflanzen gut sein kann auf Sex zu verzichten
19.01.2018 | Universität Wien

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: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit dem Betriebsrat von RWG Sozialplan - Zukunftsorientierter Dialog führt zur Einigkeit

19.01.2018 | Unternehmensmeldung

Open Science auf offener See

19.01.2018 | Geowissenschaften

Original bleibt Original - Neues Produktschutzverfahren für KFZ-Kennzeichenschilder

19.01.2018 | Informationstechnologie