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 Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie
22.02.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Erster Atemzug prägt Immunsystem nachhaltig
22.02.2017 | CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

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: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

6. Internationale Fachkonferenz „InnoTesting“ am 23. und 24. Februar 2017 in Wildau

22.02.2017 | Veranstaltungen

Wunderwelt der Mikroben

22.02.2017 | Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ursache für eine erbliche Muskelerkrankung entdeckt

22.02.2017 | Medizin Gesundheit

Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie

22.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Meeresforschung in Echtzeit verfolgen

22.02.2017 | Geowissenschaften