Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

MHH-Forscher befördern Proteine mit dem Gen-Taxi

20.04.2010
REBIRTH entwickelt neue zellbiologische Methode / Virale Nanopartikel transportieren Proteine in induzierte pluripotente Stammzellen

Viren haben sich im der Laufe der Evolution optimal an ihre Wirtszellen angepasst und sind so ideale Überträger für Gene. Forscher und Ärzte setzen virale Nanopartikel als Gen-Taxi ein - zum Beispiel in der Gentherapie oder zur Reprogrammierung von Körperzellen in induzierte pluripotente Stammzellen (iPS).

Die von Dr. Dr. Axel Schambach geleitete Arbeitsgruppe "Hematopoetic Cell Therapy" in der Abteilung für Experimentelle Hämatologie der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) im Exzellenzcluster REBIRTH (From Regenerative Biology to Reconstructive Therapy) konnte nun mit viralen Nanopartikeln gezielt und dosiert Proteine in Zellen einschleusen.

"Mit der Methode können wir kurzfristig das Zellverhalten steuern, ohne die Erbinformation der Zelle zu verändern", erklärt Professor Dr. Christopher Baum, Leiter der Abteilung für Experimentelle Hämatologie. So konnten die Forscher um Professor Baum mit einem eingebrachten Schneide-Enzym die viralen Reprogrammierungsgene aus iPS-Zellen entfernen. Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Für die neue Technik verwenden die Forscher virale Nanopartikel - eine stark veränderte Form des murinen Leukemia-Virus (MLV) -, die keine Erbinformation mehr übertragen. Die Forscher züchten in Petrischalen die viralen Nanopartikel in Produzentenzellen heran. Dazu nutzen sie den natürlichen Produktionsweg der Viren. "Damit keine vermehrungsfähigen Viren entstehen, bringen wir die viralen Gene für die Hülle, die Strukturproteine und optional auch das RNA-Genom getrennt auf drei Plasmiden in die Produzentenzellen ein. Das Plasmid für die Strukturproteine haben wir so modifiziert, dass die Zellen die fremden Proteine in die Partikel einbauen", erklärt die Erstautorin Christine Völkel, Doktorandin des REBIRTH-Graduiertenprogramms "Regenerative Sciences".

Anschließend "ernten" die Wissenschaftler die Partikel aus den Produzentenzellen und reinigen sie auf. "Vor dem Eintritt in die Zelle setzen virale Enzyme die fremden Proteine im Viruspartikel frei. Die aufgereinigten Partikel können gezielt an die gewünschte Zelle andocken. Die Partikel zerfallen dort und die Proteine können somit ihr Ziel finden", erklärt Dr. Schambach. "Wir können mit dieser Technik größere Mengen Proteine gezielt in die Zelle schleusen, ohne hierfür das virale Genom zu benötigen. Wir können also das Zellverhalten steuern, ohne dort Erbinformation einzubringen", erklärt der Arbeitsgruppenleiter. Zudem können die Forscher beeinflussen, in welchen Zelltyp die Partikel ihre Proteine einschleusen.

"Diese Methode ist auch ein neuer Ansatz zur Herstellung von iPS-Zellen. Denn so konnten wir die zuvor mit dem Gen-Taxi für die Reprogrammierung künstlich eingebrachten Gene aus den Stammzellen wieder entfernen. Dazu schleusten wir mit den Protein-Nanopartikeln ein DNA-Schneide-Enzym in den Zellkern. Dort schnitt das Enzym die Reprogrammierungsgene aus der DNA. Dies erhöht die Qualität der iPS-Zellen für Anwendungen in der Grundlagen- und Therapieforschung", sagt Professor Baum.

Weitere Informationen erhalten Sie bei Professor Dr. Christopher Baum (0511) 532-6067, baum.christopher@mh-hannover.

Die Originalarbeit finden Sie unter http://www.pnas.org/content/early/2010/04/05/0914517107.abstract.

Stefan Zorn | idw
Weitere Informationen:
http://www.pnas.org/content/early/2010/04/05/0914517107.abstract

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neurobiologie - Die Chemie der Erinnerung
21.11.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Diabetes: Immunsystem kann Insulin regulieren
21.11.2017 | Universität Basel

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: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

Neues Elektro-Forschungsfahrzeug am Institut für Mikroelektronische Systeme

21.11.2017 | Veranstaltungen

Raumfahrtkolloquium: Technologien für die Raumfahrt von morgen

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wasserkühlung für die Erdkruste - Meerwasser dringt deutlich tiefer ein

21.11.2017 | Geowissenschaften

Eine Nano-Uhr mit präzisen Zeigern

21.11.2017 | Physik Astronomie

Zentraler Schalter

21.11.2017 | Biowissenschaften Chemie