Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Modellorganismus Fruchtfliege: Wie ein Entwicklungsgen die Spermienbildung beeinflusst

21.02.2014
Heidelberger Forscher untersuchen grundlegende Regulationsmechanismen der Stammzelldifferenzierung

Mit grundlegenden Regulationsmechanismen der Stammzelldifferenzierung haben sich Wissenschaftler der Universität Heidelberg beschäftigt: Das Team um Prof. Dr. Ingrid Lohmann vom Centre for Organismal Studies konnte am Modellorganismus der Fruchtfliege Drosophila melanogaster zeigen, welchen Einfluss ein spezielles Entwicklungsgen aus der sogenannten Hox-Familie auf die Keimbahn-Stammzellen haben.


Konfokale Aufnahme eines Drosophila-Hoden, die die Lokalisation des Hox-Proteins Abd-B (grün) zeigt. Abd-B ist essentiell für die Positionierung und die Funktion der Stammzell-Nische.

Ingrid Lohmann, COS, Universität Heidelberg

Diese Zellen sorgen für die Bildung von Spermien. War das untersuchte Hox-Gen in seiner Funktion beeinträchtigt, kam es zur Bildung früh gealterter Spermien – so das Ergebnis der Heidelberger Forscher, die ihre Untersuchungen im Rahmen des Sonderforschungsbereichs „Selbsterneuerung und Differenzierung von Stammzellen“ (SFB 873) durchgeführt haben.

Als „unreife“ Körperzellen können Stammzellen zu verschiedenen Zelltypen heranreifen und sind damit für die Entwicklung aller Gewebe und Organe im Körper verantwortlich. Sie sind zugleich in der Lage, beschädigte Zellen im Erwachsenenalter zu reparieren. „Fortschritte in der medizinischen Forschung haben gezeigt, dass sich bestimmte Krankheiten mithilfe von Stammzellen behandeln lassen. Für eine erfolgversprechende Stammzellentherapie ist es wichtig, die Funktion der jeweiligen Stammzellen zu kennen und zu verstehen, wie sie mit ihrer Umgebung, also den sie umgebenden Zellen und dem umliegenden Gewebe, interagieren“, betont Prof. Lohmann, die am Centre for Organismal Studies (COS) die Forschungsgruppe Entwicklungsbiologie leitet.

Diese Mikro-Umwelt, die die Aktivität von Stammzellen stabilisiert und reguliert, wird als Stammzellnische bezeichnet. Die Heidelberger Forscher haben die Nischen im Hoden der Fruchtfliege untersucht. Die dort vorhandenen Keimbahn-Stammzellen produzieren Tochterzellen, aus denen vollentwickelte Spermien hervorgehen. „Mit unseren Untersuchungen wollten wir herausfinden, ob und welcher Zusammenhang zwischen Keimbahn-Stammzellen und dem Gen Abd-B besteht“, so Prof. Lohmann. Wie die Wissenschaftlerin erläutert, gehört Abd-B zu einer Familie von Entwicklungsgenen, den sogenannten Hox-Genen. Diese Hox-Gene steuern die Aktivität einer Vielzahl anderer Gene, die für die frühe Entwicklung eines Organismus verantwortlich sind.

Das Gen Abd-B, so das Ergebnis der Forscher, ist von entscheidender Bedeutung für die Nischenfunktion im Drosophila-Hoden. Wenn Abd-B mutiert, verliert die Nische – zusammen mit den Stammzellen, die dort zu finden sind – ihre Position im Hoden. Es kommt zu einer Funktionsschädigung mit der Folge, dass sich die Keimbahn-Zellen nicht mehr richtig teilen. In den untersuchten Fruchtfliegen führte dies zur Bildung von vorzeitig gealterten Spermien. „Unsere neuen Kenntnisse über die Funktion von Abd-B helfen uns besser zu verstehen, wie diese Prozesse bei höheren Lebewesen bis hin zu Wirbeltieren ablaufen“, erklärt Ingrid Lohmann.

An dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten SFB 873 untersuchen Mediziner und Biowissenschaftler die grundlegenden Regulationsmechanismen, die die Selbsterneuerung und Differenzierung von Stammzellen steuern. Die Untersuchungen werden mit Hilfe verschiedener Modellorganismen wie der Fruchtfliege Drosophila melanogaster durchgeführt, um die Prinzipien der Stammzellsteuerung zu entschlüsseln und diese dann auf komplexere Lebensformen bis hin zum Menschen zu übertragen. Die aktuellen Forschungsergebnisse von Prof. Lohmann und ihrem Team wurden in der Fachzeitschrift „Developmental Cell“ veröffentlicht.

Originalveröffentlichung:
F. Papagiannouli, L. Schardt, J. Grajcarek, N. Ha, I. Lohmann: The Hox Gene Abd-B Controls Stem Cell Niche Function in the Drosophila Testis. Developmental Cell, Vol 28. Iss 2, 189-202 (27 January 2014), doi: 10.1016/j.devcel.2013.12.016
Informationen im Internet:
Forschungsgruppe Ingrid Lohmann:
http://www.cos.uni-heidelberg.de/index.php/i.lohmann?l=_e
Sonderforschungsbereich:
http://www.klinikum.uni-heidelberg.de/Sonderforschungsbereich.116852.0.html
Kontakt:
Prof. Dr. Ingrid Lohmann
Centre for Organismal Studies
Telefon (06221) 54-51312
ingrid.lohmann@bioquant.uni-heidelberg.de
Kommunikation und Marketing
Pressestelle, Telefon (06221) 54-2311
presse@rektorat.uni-heidelberg.de

Marietta Fuhrmann-Koch | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-heidelberg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Von Hefe für Demenzerkrankungen lernen
22.02.2018 | Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

nachricht Rettender Ritter in goldener Rüstung
22.02.2018 | Exzellenzcluster Entzündungsforschung

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: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Im Focus: Developing reliable quantum computers

International research team makes important step on the path to solving certification problems

Quantum computers may one day solve algorithmic problems which even the biggest supercomputers today can’t manage. But how do you test a quantum computer to...

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Von Hefe für Demenzerkrankungen lernen

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Sektorenkopplung: Die Energiesysteme wachsen zusammen

22.02.2018 | Seminare Workshops

Die Entschlüsselung der Struktur des Huntingtin Proteins

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics