Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Faktor koordiniert viele Aufgaben bei der Bildung des Nervenzellnetzwerks

09.03.2009
Tübinger Wissenschaftler erforschen Entwicklung der Isolationsschicht von Nervenfasern

Nervenzellen müssen ihre Beziehungen in vielen Richtungen spielen lassen. Sie müssen mit Millionen von weiteren Nervenzellen vernetzt sein, um die Leistungen eines Gehirns hervorbringen zu können.

Viele der Verschaltungen werden bei Säugetieren wie auch beim Menschen erst nach der Geburt geknüpft. Die Verbindungen zwischen Nervenzellen bilden die Nervenfasern, die als lange Fortsätze aus den Zellen auswachsen. Sie leiten Nachrichten in Form von elektrischen Signalen.

Es war schon bekannt, dass der sogenannte Serum Response Faktor (SRF), der als Genregulator im Zellkern fungiert, wichtige Funktionen bei der Vernetzung von Nervenzellen hat: Unter anderem bestimmt er über das Wachstum der Nervenfasern und ihre Wachstumsrichtung, die sogenannte axonale Lenkung, im Gehirn. Jetzt hat die Arbeitsgruppe von Dr. Bernd Knöll mit den Mitarbeitern Christine Stritt, Sina Stern, Kai Harting und Daniela Sinske eine weitere Funktion von SRF nachgewiesen. Die von Dr. Bernd Knöll im Rahmen des Emmy Noether-Programms der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geleitete Nachwuchsgruppe ist am Interfakultären Institut für Zellbiologie (IFIZ) der Universität Tübingen in der von Prof. Alfred Nordheim geleiteten Abteilung Molekularbiologie angesiedelt.

Die Forscher des IFIZ haben in Zusammenarbeit mit Berliner Kollegen vom Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik und Heinz Schwarz vom Tübinger Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie gezeigt, dass SRF regulierend in den Aufbau der Myelin-Isolationsschicht eingreift. Die Myelin-Isolationsschicht umhüllt Nervenfasern und erhöht so die Leitungsgeschwindigkeit der elektrischen Signale im Gehirn entscheidend. Über ihre Ergebnisse berichten die Forscher in der Fachzeitschrift Nature Neuroscience in einer Online-Vorabveröffentlichung (8. März 2009, doi 10.1038/nn.2280).

Die Isolationsschicht um die Nervenfasern, das Myelin, eine fett- und eiweißreiche Substanz, wird von besonderen Zellen im Gehirn gebildet, den Oligodendrozyten. Sie gehören zu den Gliazellen, die als Nachbarn der Nervenzellen im Gehirn vorkommen. Auf den Zusammenhang zwischen SRF und der von Oligodendrozyten gebildeten Myelinschicht sind die Forscher über einen Ansatz gekommen, der "Transkriptomics" genannt wird. Ein Transkriptom ist eine Art Momentaufnahme aller aktiven Gene einer Zelle zu einem bestimmten Zeitpunkt. Dabei arbeiteten die Forscher mit Mäusen, sogenannten konditionalen Srf-Mutanten, in deren Nervenzellen kein SRF mehr vorhanden ist.

Die Transkriptome ihrer Gehirnzellen wurden mit denen aus Gehirnzellen gesunder Mäuse verglichen. Bei der Auswertung war entscheidend, dass bereits die Sequenz des gesamten Erbguts der Maus bekannt ist und auch die Funktion vieler der insgesamt rund 20 000 Gene. Dadurch ließ sich feststellen, dass eine ganze Reihe von Genen, deren Produkte die Myelinscheide ausbilden, in Mäusen ohne SRF im Vergleich zu normalen Mäusen weniger aktiv war.

Weitere Untersuchungsergebnisse bestätigten in der Tat, dass in SRF-Mausmutanten die Myelinschicht nur in Ansätzen ausgebildet wurde. Darüber hinaus konnten die Forscher einen Signalstoff identifizieren, der von SRF reguliert wird und der im Gehirn eine Kommunikation zwischen Nervenzellen und Oligodendrozyten ermöglicht.

Insgesamt ist SRF nicht nur dafür zuständig, dass die Nervenfasern im Gehirn richtig gelenkt werden, sondern er sorgt auch dafür, dass sie mit der notwendigen Isolationsschicht aus Myelin umgeben werden. Diese grundlegenden Erkenntnisse tragen dazu bei, Aufbau und Funktion sowie die Regenerationsmöglichkeiten von Nervenzellen im Gehirn besser zu verstehen.

Nähere Informationen:

Die Veröffentlichung:
Christine Stritt, Sina Stern, Kai Harting, Thomas Manke, Daniela Sinske, Heinz Schwarz, Martin Vingron, Alfred Nordheim, Bernd Knöll: Paracrine control of oligodendrocyte differentiation by SRF-directed neuronal gene expression. Nature Neuroscience 2009 (Online-Vorabveröffentlichung 8. März, 19 Uhr, doi 10.1038/nn.2280)
Dr. Bernd Knöll
Interfakultäres Institut für Zellbiologie
Auf der Morgenstelle 15
72076 Tübingen
Tel.: (07071) 29-78898
Fax: (07071) 29-5359
E-Mail bernd.knoell[at] uni-tuebingen.de

Michael Seifert | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Polymere aus Bor produzieren
18.01.2018 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Modularer Genverstärker fördert Leukämien und steuert Wirksamkeit von Chemotherapie
18.01.2018 | Deutsches Krebsforschungszentrum

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: 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...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - März 2018

17.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

18.01.2018 | Informationstechnologie

Optimierter Einsatz magnetischer Bauteile - Seminar „Magnettechnik Magnetwerkstoffe“

18.01.2018 | Seminare Workshops

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungsnachrichten