Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Organisation der Körperachsen

01.06.2016

Damit Zellen in unserem Körper "wissen", wo sie hingehören und was sie werden sollen, werden früh in der Embryonalentwicklung zwei Körperachsen angelegt. Ein so genannter "Organisator" ist für diese Achsenbildung verantwortlich. In einer aktuellen Publikation im Fachjournal "Nature Communications" haben der Entwicklungsbiologe Ulrich Technau und Grigory Genikhovich von der Universität Wien und sein Team herausgefunden, dass die molekularen Grundlagen dieses Organisators sehr viel älter sind als angenommen und keineswegs eine "Erfindung" der Wirbeltiere: Diese Signalmoleküle entwickelten sich bereits vor 600 Millionen Jahren in den gemeinsamen Vorfahren von Wirbeltieren und Seeanemonen.

Beim Menschen und bei Tieren ist die korrekte Position von Organen, Gewebe und Gliedmaßen von essentieller Bedeutung. Diese Lage wird üblicherweise durch zwei Körperachsen (Vorder-Hinterende und Rücken-Bauch-Achse) bestimmt, die ein Koordinatensystem aufbauen und damit jeder Zelle eine präzise Adresse zuweisen.


Die Signalmoleküle der molekularen Grundlagen für Körperachsen entwickelten sich bereits vor 600 Millionen Jahren in den gemeinsamen Vorfahren von Wirbeltieren und Seeanemonen.

Copyright: millerse - Sarah E (http://bit.ly/25wsZwa), Wikimedia Commons


Die Transplantation eines Fragments des Urmund-Organisators verursacht die Bildung einer sekundären Körperachse.

Copyright: Modifiziert nach Kraus et al., 2016, Universität Wien

So ist beispielsweise das zentrale Nervensystem aller Wirbeltiere am Rücken lokalisiert, während der Magen-Darmtrakt auf der Bauchseite angelegt ist.

Bei Wirbeltieren gibt es in der frühen Embryogenese einen "Organisator" im Bereich des Urmundes (Blastoporus), der für die Achsenbildung des gesamten Organismus verantwortlich ist. Die Entdeckung dieses Organisators wurde bereits 1935 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.

Das Organisator-Gewebe instruiert alle umliegenden Zellen am Aufbau der Körperachsen teilzunehmen und zwingt ihnen gewissermaßen ihr Schicksal auf. Ohne ihn wüsste der Embryo nicht, wo der Kopf und Schwanz bzw. wo Rücken und Bauch sein sollen. Fehler in diesem frühen embryonalen Stadium können zu schweren Missbildungen wie siamesischen Zwillingen führen.

In den letzten 25 Jahren haben ForscherInnen die genetische Grundlage dieses besonderen Teils des Embryos bei Wirbeltieren weitgehend entschlüsselt. Gängige Lehrmeinung war, dass der Organisator ausschließlich bei Wirbeltieren vorkommt, da er sich bei Insekten oder Würmern nicht ohne weiteres finden lässt.

Die Arbeitsgruppe um Grigory Genikhovich und Ulrich Technau vom Department für Molekulare Evolution und Entwicklung der Universität Wien konnte nun zeigen, dass nicht nur das Prinzip des Organisators, sondern auch seine molekulare Grundlage sehr viel älter sind als ursprünglich angenommen.

"Wir haben durch Transplantationen und molekulare Untersuchungen bei Embryonen der Seeanemone Nematostella vectensis ebenfalls einen Blastoporus-Organisator gefunden, der wie bei Wirbeltieren die gleiche Klasse von Signalmolekülen zur Achsenbildung nutzt", erklärt Ulrich Technau. "Wir gehen daher davon aus, dass dieses Grundprinzip der embryonalen Regulation der Körperachsen bereits im gemeinsamen Vorfahren von Wirbeltieren und Seeanemonen vor mehr als 600 Millionen Jahren entstanden ist".

Publikation in "Nature Communications":
"Prebilaterian origin of the blastoporal axial organizer": Yulia Kraus, Andrew Aman, Ulrich Technau and Grigory Genikhovich. Nature Communications 7:11694
DOI: 10.1038/ncomms11694

Wissenschaftlicher Kontakt
Dr. Ulrich Technau
Department für Molekulare Evolution und Entwicklung
Universität Wien
1090 Wien, Althanstraße 14 (UZA I)
T +43-1-4277-570 00
M +43-664-60277-570 00
ulrich.technau@univie.ac.at

Rückfragehinweis
Mag. Alexandra Frey
Pressebüro der Universität Wien
Forschung und Lehre
1010 Wien, Universitätsring 1
T +43-1-4277-175 33
M +43-664-602 77-175 33
alexandra.frey@univie.ac.at

Offen für Neues. Seit 1365.
Die Universität Wien ist eine der ältesten und größten Universitäten Europas: An 19 Fakultäten und Zentren arbeiten rund 9.600 MitarbeiterInnen, davon 6.800 WissenschafterInnen. Die Universität Wien ist damit die größte Forschungsinstitution Österreichs sowie die größte Bildungsstätte: An der Universität Wien sind derzeit rund 93.000 nationale und internationale Studierende inskribiert. Mit über 180 Studien verfügt sie über das vielfältigste Studienangebot des Landes. Die Universität Wien ist auch eine bedeutende Einrichtung für Weiterbildung in Österreich. http://www.univie.ac.at

Stephan Brodicky | Universität Wien

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers
28.04.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Forschungsteam entdeckt Mechanismus zur Aktivierung der Reproduktion bei Pflanzen
28.04.2017 | Universität Hamburg

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: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie