Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Saarbrücker Wissenschaftler untersucht den Mechanismus der Zellteilung

10.05.2011
Die Teilung einer lebenden Zelle ist die einzige Art, neue Zellen zu erzeugen.

In diesem Zusammenhang ist es für die zukünftigen Tochterzellen von großer Bedeutung, an welcher Stelle sich die Mutterzelle teilt. Karsten Kruse, Professor für Theoretische Physik an der Saar-Uni, hat gemeinsam mit Kollegen aus Dresden und Israel die so genannten Min-Proteine näher untersucht, die in dem stäbchenförmigen Bakterium Escherichia die Teilungsebene bestimmen. Die Forschungsergebnisse wurden vor Kurzem in der Online-Ausgabe der Zeitschrift „Nature Structural & Molecular Biology“ veröffentlicht.

Die Wissenschaftler hatten in einer früheren Arbeit gezeigt, dass die Min-Proteine außerhalb von Zellen wellenförmige Strukturen ausbilden. Durch eine detaillierte Untersuchung der Dynamik einzelner Proteine in diesen Strukturen konnten sie nun tiefe Einblicke in die zugrundeliegenden molekularen Vorgänge gewinnen.

Wenn sich eine stäbchenförmige Zelle des Bakteriums Escherichia coli teilt, tut sie dies in der Mitte ihrer Längsachse. Dafür sorgen unter anderem die so genannten Min-Proteine, die die Zellteilung lokal hemmen können. Sie sammeln sich an einem Zellende an, zerstören dort mögliche Vorläuferstrukturen des Zellteilungsapparats und wechseln nach etwa 30 Sekunden an das andere Zellende, wo sich der Prozess wiederholt. In der Zellmitte halten sich die Proteine zu selten auf, um ihre hemmende Wirkung zu entfalten. Daher geht die Zellteilung genau dort vonstatten und führt zu zwei gleich großen Tochterzellen.

Um die Entstehung dieser in Raum und Zeit veränderlichen Proteinverteilung außerhalb eines Organismus untersuchen zu können, haben Karsten Kruse und seine Kollegen die beteiligten Proteine aus der Zelle von Escherichia coli herausgelöst. „Bietet man den Proteinen eine Membran an, an die sie binden können, so bilden sie dort sich bewegende Strukturen, so genannte laufende Wellen“, sagt Karsten Kruse. „Unsere theoretische Analyse hatte nahegelegt, dass der Mechanismus hinter diesen Wellen im Bakterium zu der dort beobachteten Pendelbewegung zwischen den Zellpolen führt.“

Um die Dynamik der Min-Proteine in Raum und Zeit quantitativ zu charakterisieren und daraus Details über den Vorgang der Zellteilung zu gewinnen, wurden die isolierten Proteine für die aktuelle Arbeit so mit Fluoreszenzfarbstoffen markiert, dass es möglich war, einzelne Moleküle zu verfolgen. „Das gibt uns die Möglichkeit, ein komplexes Phänomen mit physiologischer Relevanz in seinen Einzelheiten physikalisch zu untersuchen und zu verstehen“, erklärt der Saarbrücker Physiker. Die aktuelle Arbeit hat insbesondere neue molekulare Prozesse bei der Zellteilung aufgedeckt, die nun in eine weitergehende theoretische Analyse einfließen. Eine der möglichen Anwendungen könnte die Herstellung von Antibiotika sein, die die Zellteilung des Krankheitserregers hemmen.

Der Forschungsbeitrag wurde am 24. April in der Online-Ausgabe der Zeitschrift „Nature Structural & Molecular Biology“ veröffentlicht:
Martin Loose, Elisabeth Fischer-Friedrich, Christoph Herold, Karsten Kruse & Petra Schwille: „Min protein patterns emerge from rapid rebinding and membrane interaction of MinE“.

Link zum Artikel: http://dx.doi.org/ (DOI: 10.1038/nsmb.2037)

Fragen beantwortet:
Professor Karsten Kruse
Tel. 0681 302-2763
E-Mail: k.kruse@physik.uni-saarland.de
Hinweis für Hörfunk-Journalisten: Sie können Telefoninterviews in Studioqualität mit Wissenschaftlern der Universität des Saarlandes führen, über Rundfunk-ISDN-Codec. Interviewwünsche bitte an die Pressestelle (0681/302-3610) richten.

Gerhild Sieber | Universität des Saarlandes
Weitere Informationen:
http://www.uni-saarland.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Designerviren stacheln Immunabwehr gegen Krebszellen an
26.05.2017 | Universität Basel

nachricht Wachstumsmechanismus der Pilze entschlüsselt
26.05.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

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: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften