Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Selbstverzehr von Zellen: ein neuer Mechanismus bei der Entwicklung des Nervensystems

09.07.2007
Zellen müssen mit dem haushalten, was sie an Energie und Bausteinen haben. Sie verfügen dabei über eine besondere Möglichkeit des Recyclings - die so genannte Autophagie. Dieser Prozess sichert auch den Schutz und das Überleben der Zelle in Notzeiten. Forscher aus Göttingen und Rom konnten jetzt zeigen, dass Autophagie ein neuer, zusätzlicher Regel-Mechanismus bei der frühen Entwicklung des Nervensystems ist. (Nature, Vol. 447, 28. Juni 2007)

Auch Zellen haben einen Lebenszyklus: Sie vermehren sich, sie wachsen, und sie sterben schließlich ab. Während ihrer Lebensspanne müssen sie mit Energie und "Rohstoffen" sparen. Ein zelluläres Recycling-System hilft ihnen dabei, alte und schädlich gewordene Zellbestandteile abzubauen und wichtige Bausteine wieder zu verwerten. In der Not verzehren Zellen sogar ganze Teile von sich selbst, um ihr Überleben zu sichern. Gemeinsam mit ihrem italienischen Kollegen Dr. Francesco Cecconi konnten die Göttinger Wissenschaftler Dr. Kamal Chowdhury und Dr. Anastassia Stoykova vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie nun zeigen: Das Recycling-System von Zellen ist ein entscheidender Faktor in der frühen Entwicklung des Nervensystems von Säugetieren. Denn fehlt dieser Prozess, vermehren sich die Zellen zu stark, es kommt zu unkontrollierten Zellauswüchsen, und als Folge sterben mehr Zellen ab.

Wie sind die Forscher auf die Spur dieses neuen Regulators in der Entwicklung des Nervensystems gekommen? Die Wissenschaftler haben nach bestimmten Proteinen gesucht, welche für das Überleben von Maus-Embryonen unentbehrlich sind und schon früh bei der Bildung des Nervensystems benötigt werden. Genau so ein Protein ist das Ambra-1. "Überraschenderweise wechselwirkt Ambra-1 mit einem anderen Protein, das direkt am Recycling der Zelle beteiligt ist. Es wirkt dabei als Aktivator für die Autophagie", erklärt Dr. Chowdhury. Fehlt das Ambra-1, so gehen die Recycling-Raten der Zelle deutlich zurück. Sehr gut erkennbar ist dies an dem fast völligen Fehlen kleiner Vesikel, in welche die abzubauenden Zellbestandteile während der Autophagie verpackt werden. Maus-Embryonen, denen das Ambra-1 fehlt, zeigen zudem deutliche Zellwucherungen durch unkontrollierte Zellvermehrung. Dadurch sterben mehr Zellen ab, die dann als Bausteine beim Schließen von Lücken im Gewebe fehlen. Ein äußerlich ähnliches Phänomen ist der so genannte "offene Rücken" (Spina bifida), bei dem Teile der Wirbelsäule nicht geschlossen werden. Dieser Defekt in der Embryonalentwicklung tritt bei einem von 1000 Kindern auf und kann zur Querschnittslähmung führen. Ob die Spina bifida jedoch auf einem Ambra-1-Mangel beruht, ist noch völlig ungeklärt.

Somit scheint die Entwicklung des Nervensystems ein komplexes Zusammenspiel zwischen dem Selbstverzehr von Zellen, ihrer Vermehrung und ihrem Tod zu sein. Zukünftig wollen die Göttinger Wissenschaftler nun erforschen, ob die Autophagie ein neuer wichtiger Regulations-Mechanismus in der normalen Entwicklung aller Organe und Gewebe ist.

Originalveröffentlichung:
G.M. Fimia, A. Stoykova, A. Romagnoli, L. Giunta, S. Di Bartolomeo, R. Nardacci, M. Corazzari, C. Fuoco, A. Ucar, P. Schwartz, P. Gruss, M. Piacentini, K. Chowdhury and F. Cecconi: Ambra1 regulates autophagy and development of the nervous system. Nature 447, 1121-1127 (28 June 2007). doi:10.1038/nature05925
Rückfragen bitte an:
Dr. Kamal Chowdhury, Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Abteilung Molekulare Zellbiologie, 37070 Göttingen, Tel.: 0551 201 -1507, Fax: -1504, eMail: kchowdh@gwdg.de

Dr. Christoph Nothdurft | idw
Weitere Informationen:
http://www.mpibpc.mpg.de/groups/pr/PR/2007/07_19/

Weitere Berichte zu: Ambra-1 Autophagie Baustein Nervensystem Protein Zelle Überleben

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Geckos kommunizieren überraschend flexibel
29.05.2017 | Max-Planck-Institut für Ornithologie

nachricht Bauchspeicheldrüsenkrebs: Forschungsgruppe erprobt erfolgreich neue Diagnose- und Therapieansätze
29.05.2017 | Wilhelm Sander-Stiftung

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: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

49. eucen-Konferenz zum Thema Lebenslanges Lernen an Universitäten

29.05.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz an der Schnittstelle von Literatur, Kultur und Wirtschaft

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Intelligente Sensoren mit System

29.05.2017 | Messenachrichten

Geckos kommunizieren überraschend flexibel

29.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

1,5 Millionen Euro für vier neue „Innovative Training Networks” an der Universität Hamburg

29.05.2017 | Förderungen Preise