Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wo die Produktion der Protein-Fabriken beginnt

01.06.2007
Der Mensch und alle anderen Lebewesen auf der Erde sind aus Zellen aufgebaut. Je tiefer die Wissenschaft in deren Mikrokosmos eintaucht, desto komplexer erscheint er. In diesem Dickicht haben Forscher vom Biozentrum der Uni Würzburg den Ort ausfindig gemacht, an dem die Zelle mit dem Zusammenbau ihrer hauseigenen Protein-Fabriken beginnt. Ihre Ergebnisse haben sie jetzt im renommierten Journal of Cell Biology veröffentlicht.

Proteine sind für alle Lebewesen enorm wichtig. Sie dienen als Baustoffe, verdauen die Nahrung, schützen den Organismus vor Bakterien und tun noch Vieles mehr. Die für alle Lebensvorgänge unersetzlichen Protein-Fabriken in den Zellen heißen Ribosomen. Sie sehen aus wie winzig kleine Körner und bestehen aus RNA-Molekülen sowie aus etwa 80 verschiedenen Proteinen.


Ein kreisrunder Zellkern in zwei Aufnahmen: Die dreilappige Struktur in seiner Mitte ist das Kernkörperchen. In ihm werden die Protein-Fabriken der Zelle, die Ribosomen, zusammengebaut. Die Farben links entstehen durch fluoreszierende Proteine: Die roten Stellen markieren die Startpunkte der Ribosomen-Produktion, die grünen Bereiche zeigen an, dass die Ribosomen dort bereits fertig sind. Darum sind auch Bereiche außerhalb des Zellkerns grün gefärbt. Aufnahmen: Tim Krüger

Eine einzige Körperzelle des Menschen enthält rund zehn Millionen Ribosomen, welche die unterschiedlichsten Proteine synthetisieren. Hochbetrieb ist nach jeder Zellteilung angesagt: Die rasch wachsenden Tochterzellen müssen mit dem notwendigen Vorrat an Ribosomen versorgt werden. Dazu hat die Zelle pro Sekunde etwa 100 Ribosomen herzustellen. Die Produktion erfolgt im so genannten Kernkörperchen oder Nukleolus, einer bereits im Lichtmikroskop deutlich erkennbaren Struktur des Zellkerns.

Die Zellbiologen Tim Krüger und Ulrich Scheer vom Würzburger Lehrstuhl für Zell- und Entwicklungsbiologie haben herausgefunden, wo genau der Zusammenbau der Ribosomen innerhalb des Kernkörperchens beginnt. Damit sind sie ihrem Ziel, dessen funktionelle Architektur zu verstehen und mit den molekularen Abläufen der Ribosomen-Produktion in Verbindung zu setzen, einen entscheidenden Schritt nähergekommen. Den Forschern zufolge lässt sich die Herstellung der Ribosomen mit einer Fließbandproduktion vergleichen: Der Anfang des Fließbands liegt tief im Inneren, sein Ende am Rand des Kernkörperchens. Die fertigen Produkte werden dann schnell aus dem Zellkern hinausgeschleust, damit sie umgehend mit der Protein-Produktion beginnen können.

"An welcher Stelle des Fließbands der eigentliche Zusammenbau der Ribosomen aus RNA und Proteinen beginnt, war bislang umstritten", sagt Scheer. Die Würzburger Forscher haben jetzt gezeigt, dass dies in fest umrissenen Randbereichen des Kernkörperchens passiert, die durch eine körnige Struktur gekennzeichnet sind. Dazu koppelten sie verschiedene ribosomale Proteine mit fluoreszierenden Proteinen. Dann verfolgten sie die Verteilung und das dynamische Verhalten der mit Leuchtmarker gekennzeichneten Proteine in lebenden menschlichen Zellen mit Hilfe der hoch auflösenden konfokalen Laserscanning-Mikroskopie. Zudem untersuchten sie die räumliche Verteilung von ribosomalen Proteinen innerhalb des Nukleolus mit Hilfe der Immungold-Elektronenmikroskopie. Den hierfür nötigen Antikörper entwickelten sie in Kollaboration mit Wissenschaftlern vom Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg.

Weitere Informationen: Prof. Dr. Ulrich Scheer, T (0931) 888-4251, scheer@biozentrum.uni-wuerzburg.de

"Intranucleolar sites of ribosome biogenesis defined by the localization of early binding ribosomal proteins", Tim Krüger, Hanswalter Zentgraf, Ulrich Scheer, Journal of Cell Biology 2007, 177 (4), Seiten 573-578.

Robert Emmerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de/

Weitere Berichte zu: Kernkörperchen Protein Protein-Fabriken Ribosom

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Basis für neue medikamentöse Therapie bei Demenz
27.07.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Biochemiker entschlüsseln Zusammenspiel von Enzym-Domänen während der Katalyse
27.07.2017 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

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: Physiker designen ultrascharfe Pulse

Quantenphysiker um Oriol Romero-Isart haben einen einfachen Aufbau entworfen, mit dem theoretisch beliebig stark fokussierte elektromagnetische Felder erzeugt werden können. Anwendung finden könnte das neue Verfahren zum Beispiel in der Mikroskopie oder für besonders empfindliche Sensoren.

Mikrowellen, Wärmestrahlung, Licht und Röntgenstrahlung sind Beispiele für elektromagnetische Wellen. Für viele Anwendungen ist es notwendig, diese Strahlung...

Im Focus: Physicists Design Ultrafocused Pulses

Physicists working with researcher Oriol Romero-Isart devised a new simple scheme to theoretically generate arbitrarily short and focused electromagnetic fields. This new tool could be used for precise sensing and in microscopy.

Microwaves, heat radiation, light and X-radiation are examples for electromagnetic waves. Many applications require to focus the electromagnetic fields to...

Im Focus: Navigationssystem der Hirnzellen entschlüsselt

Das menschliche Gehirn besteht aus etwa hundert Milliarden Nervenzellen. Informationen zwischen ihnen werden über ein komplexes Netzwerk aus Nervenfasern übermittelt. Verdrahtet werden die meisten dieser Verbindungen vor der Geburt nach einem genetischen Bauplan, also ohne dass äußere Einflüsse eine Rolle spielen. Mehr darüber, wie das Navigationssystem funktioniert, das die Axone beim Wachstum leitet, haben jetzt Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) herausgefunden. Das berichten sie im Fachmagazin eLife.

Die Gesamtlänge des Nervenfasernetzes im Gehirn beträgt etwa 500.000 Kilometer, mehr als die Entfernung zwischen Erde und Mond. Damit es beim Verdrahten der...

Im Focus: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

10. Uelzener Forum: Demografischer Wandel und Digitalisierung

26.07.2017 | Veranstaltungen

Clash of Realities 2017: Anmeldung jetzt möglich. Internationale Konferenz an der TH Köln

26.07.2017 | Veranstaltungen

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Basis für neue medikamentöse Therapie bei Demenz

27.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Aus Potenzial Erfolge machen: 30 Rittaler schließen Nachqualifizierung erfolgreich ab

27.07.2017 | Unternehmensmeldung

Biochemiker entschlüsseln Zusammenspiel von Enzym-Domänen während der Katalyse

27.07.2017 | Biowissenschaften Chemie