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 Zirkuläre RNA wird in Proteine übersetzt
24.03.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen
24.03.2017 | Universität Bayreuth

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: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise