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 Sollbruchstellen im Rückgrat - Bioabbaubare Polymere durch chemische Gasphasenabscheidung
02.12.2016 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht "Fingerabdruck" diffuser Protonen entschlüsselt
02.12.2016 | Universität Leipzig

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: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie