Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Navigationshilfe für Nervenfasern

24.04.2014

Charité-Forscher identifizieren Moleküle, die den Kurs wachsender Nervenzellen steuern

Woher wissen Nervenfasern, wohin sie wachsen und mit welchen der rund hundert Milliarden Nervenzellen des Gehirns sie eine Verbindung eingehen müssen? Wissenschaftler der Charité – Universitätsmedizin Berlin haben jetzt zwei Moleküle identifiziert, die die Navigation wachsender Nervenfasern steuern. Die Ergebnisse der Studie sind in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Communications* veröffentlicht.

Die Aufgabe unseres Gehirns ist es, Sinneseindrücke zu verarbeiten, komplexe Verhaltensweisen zu koordinieren und Körperfunktionen aufrecht zu erhalten. Dabei bildet die äußerste Schicht des Großhirns, die Hirnrinde (Neokortex), das Zentrum unserer Wahrnehmungen. Hier laufen die Informationen aus den Sinnesorganen ein, werden verarbeitet und schließlich im Gedächtnis gespeichert.

Die Verbindungen zwischen den Nervenzellen der Großhirnrinde bilden die Nervenfasern. Sie verbinden verschiedene Regionen des Gehirns miteinander. Es gibt zwei verschiedene Arten von Nervenverbindungen: zum einen diejenigen innerhalb einer Gehirnhälfte, die sogenannten intra-kortikalen Verbindungen. Zum anderen gibt es die Verbindungen zwischen den beiden Gehirnhälften, wie beispielsweise das Corpus callosum. Über das Corpus callosum werden Informationen von der einen Gehirnhälfte in die andere übermittelt.

Wissenschaftler um Prof. Dr. Victor Tarabykin, kommissarischer Direktor des Instituts für Zell- und Neurobiologie am Campus Charité Mitte und Principal Investigator am Exzellencluster Neurocure der Charité, haben nun das molekulare Programm entschlüsselt, das der Bildung dieser Verbindungen zugrunde liegt. Sie zeigen, dass insbesondere die beiden Proteine Satb2 und Ctip2 die Entstehung der intra-kortikalen Nervenbahnen regulieren.

Durch ein kompliziertes Zusammenspiel mit zwei weiteren Proteinen (Unc5C und DCC), reagieren die wachsenden Axone auf das Vorhandensein verschiedener Konzentrationen des Proteins Netrin. „Während der Entwicklung orientieren sich die wachsenden Axone an chemischen Signalen, sogenannten Botenstoffen, in ihrer Umgebung. Diese Botenstoffe können anziehend sein und Axone in eine bestimmte Richtung locken, oder sie können abstoßend wirken und Axone von einer Stelle fernhalten“, erklärt die Erstautorin der Studie Swathi Srivatsa. „Wir zeigen, dass die beiden Proteine Satb2 und Ctip2 als molekulare Schalter dienen und der wachsenden Nervenfaser so ihren Weg vorgeben“, erläutert sie weiter.

Netrin wird im Gehirn in einer Region unterhalb des Neokortex hergestellt. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass, wenn eine Nervenzelle der Großhirnrinde Satb2 produziert, sie von Netrin abgestoßen und sich von der Quelle des Proteins weg hin zu der anderen Hemisphäre bewegt und so das Corpus callosum formt. Hingegen werden die Axone von Nervenzellen, die Ctip2 produzieren, von Netrin angezogen und formieren so die intra-korticalen Verbindungen, wie beispielsweise die zur Wirbelsäule.

*Originalpublikation: Srivatsa S, Parthasarathy S, Britanova O, Bormuth I, Donahoo AL, Ackerman SL, Richards LJ, Tarabykin V. Unc5C and DCC act downstream of Ctip2 and Satb2 and contribute to corpus callosum formation. Nat Commun. 2014 Apr 17;5:3708. doi:10.1038/ncomms4708.

Kontakt:
Prof. Victor Tarabykin
Institut für Zell- und Neurobiologie
Campus Charité Mitte
t: +49 30 450 528 418
victor.tarabykin@charite.de

Weitere Informationen:

http://www.charite.de
http://cbn.charite.de/en/research/cell_biology_and_neurobiology/cortical_develop...
http://www.neurocure.de

Dr. Julia Biederlack | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Der erste Blick auf ein einzelnes Protein
18.01.2017 | Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Stuttgart

nachricht Unterschiedliche Rekombinationsraten halten besonders egoistische Gene im Zaum
18.01.2017 | Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön

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: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Der erste Blick auf ein einzelnes Protein

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Das menschliche Hirn wächst länger und funktionsspezifischer als gedacht

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Zur Sicherheit: Rettungsautos unterbrechen Radio

18.01.2017 | Verkehr Logistik