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 Neuer Impfstoff-Kandidat gegen Malaria erfolgreich in erster klinischer Studie untersucht
25.04.2018 | Universitätsklinikum Heidelberg

nachricht Demographie beeinflusst Brutfürsorge bei Regenpfeifern
25.04.2018 | Max-Planck-Institut für Ornithologie

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: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

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

Neuer Impfstoff-Kandidat gegen Malaria erfolgreich in erster klinischer Studie untersucht

25.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Erkheimer Ökohaus-Pionier eröffnet neues Musterhaus „Heimat 4.0“

25.04.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

25.04.2018 | Energie und Elektrotechnik

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