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 Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers
28.04.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Forschungsteam entdeckt Mechanismus zur Aktivierung der Reproduktion bei Pflanzen
28.04.2017 | Universität Hamburg

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: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie