Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Fette die Zellmembran unter Stress setzen

15.11.2012
Ungesättigte Fettsäuren sind für den Körper lebensnotwendig. Die Ernährung in der westlichen Welt ist aber reich an tierischen, gesättigten Fettsäuren. Juniorprofessor Robert Ernst, der kürzlich als Emmy Noether-Nachwuchsgruppenleiter an die Goethe-Universität kam, erforscht, warum die Zellmembran durch ein Ungleichgewicht der Fette unter Stress gerät.

Vergleicht man das Verhalten der Fettsäuren mit Menschen auf einer Party, dann benehmen sich die gesättigten Fettsäuren wie steif herumstehende Gäste, während die ungesättigten Fettsäuren gestikulieren und sich zur Musik bewegen.

„Wie wichtig das Verhältnis von gesättigten und ungesättigten Fettsäuren in der Zellmembran ist, zeigt sich daran, dass es fein reguliert ist“, erklärt er. „Gerät es aus dem Gleichgewicht, reagiert die Zelle mit Stress bis hin zum Zelltod.“ Warum das so ist, ist eine der Fragen, die der Nachwuchsforscher mit seiner im Aufbau befindlichen Forschergruppe klären möchte. Im August kam er mit einem Emmy Noether Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft an die Goethe-Universität.

Robert Ernst, der zuvor am Max Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden arbeitete, ist fasziniert von der Komplexität der Zelle. In einer biologischen Membran gibt es hunderte verschiedener Fette (Lipide), die nicht nur untereinander, sondern auch mit den Membranproteinen wechselwirken. Woher weiß die Zelle, wie sie die Lipid-Zusammensetzung in ihrer Membran einstellen muss? Und wie reagiert sie, wenn das Gleichgewicht gestört ist?

Ernst untersucht dies an Hefestämmen, bei denen Gene für die Herstellung bestimmter Lipide gezielt ausgeschaltet wurden. Seine Studien belegen ein intensives Zwiegespräch zwischen der Lipidzusammensetzung und der Qualitätskontrolle von Proteinen. In Kollaboration mit einer Forschungsgruppe an der University of California in San Francisco beginnt nun die Suche nach einer zellulären Maschinerie, die fehlerhafte, gestresste Membranen erkennt.

„Im Elektronenmikroskop kann man sehen, dass sich bei Membranstress am Zellkern Ausstülpungen bilden, die Rosenblüten ähnlich sehen“, erläutert Ernst. Dauert das Lipid-Ungleichgewicht länger an, führt dies sogar zum programmierten Zelltod. Die Phänomene, die hier in Hefezellen beobachtet werden, können analog zu der Situation in Insulin-produzierenden Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse gesehen werden. Ein Übermaß an gesättigten Fettsäuren erhöht das Risiko für Diabetes, indem es einen dauerhaften Stress auf die Zellen ausübt. Bei den gentechnisch veränderten Hefen hört die Stress-Reaktion auf, wenn man die fehlenden ungesättigten Fettsäuren zufüttert. Was mit den unter Stress gebildeten Strukturen passiert, ist noch nicht klar. Robert Ernst vermutet, dass die Zelle sie durch Selbstverdauung (Autophagie) zerlegt und die Bausteine dann neu verwendet.

Die Goethe-Universität kennt der 35jährige noch aus der Zeit seiner Diplomarbeit am Institut für Biochemie von Prof. Robert Tampé. Damals, vor zehn Jahren, konnte er in der Mittagspause noch durch Rapsfelder spazieren gehen. Dass der studierte Humanbiologe sich nun erneut für Frankfurt entschied, erklärt er mit der spürbaren Aufbruchstimmung, die durch die Vielfältigen Veränderungen am Campus Riedberg mit neu berufenen jungen Kollegen ausgeht. Hier sieht er viele Möglichkeiten, gemeinsam etwas zu gestalten und Synergien zu nutzen.

Für Bildanfragen bitte bei der Pressestelle melden.

Informationen:
Junior-Prof. Robert Ernst, Institut für Biochemie, Campus Riedberg, Tel: (069) 798-29261, ernst@em.uni-frankfurt.de.

Die Goethe-Universität ist eine forschungsstarke Hochschule in der europäischen Finanzmetropole Frankfurt. 1914 von Frankfurter Bürgern gegründet, ist sie heute eine der zehn drittmittelstärksten und größten Universitäten Deutschlands. Am 1. Januar 2008 gewann sie mit der Rückkehr zu ihren historischen Wurzeln als Stiftungsuniversität ein einzigartiges Maß an Eigenständigkeit. Parallel dazu erhält die Universität auch baulich ein neues Gesicht. Rund um das historische Poelzig-Ensemble im Frankfurter Westend entsteht ein neuer Campus, der ästhetische und funktionale Maßstäbe setzt. Die „Science City“ auf dem Riedberg vereint die naturwissenschaftlichen Fachbereiche in unmittelbarer Nachbarschaft zu zwei Max-Planck-Instituten. Mit über 55 Stiftungs- und Stiftungsgastprofessuren nimmt die Goethe-Universität laut Stifterverband eine Führungsrolle ein.

Herausgeber: Der Präsident
Abteilung Marketing und Kommunikation, Postfach 11 19 32,
60054 Frankfurt am Main
Redaktion: Dr. Anne Hardy, Referentin für Wissenschaftskommunikation Telefon (069) 798 – 2 92 28, Telefax (069) 798 - 2 85 30,

E-Mail hardy@pvw.uni-frankfurt.de

Dr. Anne Hardy | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-frankfurt.de

Weitere Berichte zu: Biochemie Fettsäure Gleichgewicht Lipide Membran Zelle Zellmembran Zelltod beruflicher Stress

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher beschreiben neuartigen Antikörper als möglichen Wirkstoff gegen Alzheimer
22.08.2017 | Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

nachricht Virus mit Eierschale
22.08.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer IPM präsentiert »Deep Learning Framework« zur automatisierten Interpretation von 3D-Daten

22.08.2017 | Informationstechnologie

Globale Klimaextreme nach Vulkanausbrüchen

22.08.2017 | Geowissenschaften

RWI/ISL-Containerumschlag-Index erreicht neuen Höchstwert

22.08.2017 | Wirtschaft Finanzen