Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schlanke Zellen sind widerstandsfähiger

11.08.2017

Körperfett erfüllt viele nützliche Funktionen für lebende Organismen. Biologen der Universität Kassel haben jetzt überraschende Auswirkungen von Speicherfett auf einen primitiven Einzeller entdeckt. Die Ergebnisse der Experimente zeigen, dass schlanke Zellen ein Aushungern besser meistern als fette Zellen.

Der genutzte Einzeller Dictyostelium discoideum lebt normalerweise als Amöbe im Waldboden und ernährt sich von Bakterien. Bei Nahrungsmangel rotten sich mehrere hunderttausend Zellen zusammen und bilden einen winzigen pilzförmigen Fruchtkörper, in dem sie als Sporen überdauern können. Ob Fettreserven für die Überdauerung von Vorteil sind, war bisher unbekannt.


Zellgemische bei der Fruchtkörperbildung; Auf dem linken Bild sind rote und grüne Zellen schlank. Im rechten Bild wurden schlanke grüne Zellen mit fetten roten Zellen gemischt.

Prof. Dr. Markus Maniak

Körperfett bildet für warmblütige Meeressäugetiere wie Wale eine Isolierschicht unter der Haut, um das Tier vor Wärmeverlust zu schützen.

Bären dient es als Energiespeicher für die Zeit des Winterschlafs. Da Fett kein Wasser bindet, wiegt es wenig und hat einen geringen Platzbedarf, was ein Vorteil für Zugvögel bei der Alpenüberquerung ist. Sogar Pflanzen statten ihre Samen mit Fett aus, weil es mehr Energie bereitstellt. Insgesamt scheint die Fettspeicherung unter natürlichen Bedingungen eine vorteilhafte Eigenschaft darzustellen.

„Da Alpenüberquerung, Winterschlaf und erhöhte Körpertemperatur für Einzeller nicht in Frage kommen“ sagt Prof. Dr. Markus Maniak, Zellbiologe vom Institut für Biologie an der Universität Kassel, „war das experimentelle Vorgehen recht offensichtlich“.

In einem Experiment mischte seine Doktorandin Jessica Kornke Amöben, die Fettreserven hatten, mit solchen, die schlank waren. Die Mischung wurde anschließend ausgehungert bis sich Fruchtkörper bildeten. Die Zellen wurden verschiedenfarbig markiert, wodurch leicht zu verfolgen war, welche Zellen die direkte Konkurrenzsituation leichter meisterten.

Zur großen Überraschung der Wissenschaftler setzten sich die schlanken Amöben gegen die fetten Zellen durch. Tatsächlich starben innerhalb der 24 Stunden, die für die Fruchtkörperbildung notwendig sind, etwa 80% der fetten Zellen vorzeitig.

Die Forscher waren durch das Ergebnis, dass Schlanksein einen drastischen Effekt auf die Zellgesundheit hat, angespornt weitere Experimente durchzuführen. So untersuchten Kornke und Maniak eine Reihe von Dictyostelium-Mutanten, in denen Gene defekt sind, die auch bei Menschen zu gestörtem Stoffwechsel und fehlendem Fettgewebe führen.

Die Amöben waren trotz eines Überangebots an Nahrung ebenso wenig in der Lage, Fettreserven anzulegen wie Menschen mit Gendefekt. Passend zur vorherigen Erkenntnis nahmen diese „genetisch-schlanken“ Zellen auf dem Weg durch die Fastenzeit keinen Schaden und trugen in normalem Umfang zur Fruchtkörperbildung bei.

„Wir sind doch sehr verwundert“ erklärt Prof. Dr. Maniak „dass diese primitiven Einzeller Probleme zeigen, wie sie für überernährte Zivilisationen üblich sind, und müssen nun dringend herausfinden, welche molekularen Ursachen hinter der drastisch verkürzten Lebenserwartung der fetten Zellen stehen.“

Die Originalarbeit mit dem Titel „Fat-containing cells are eliminated during Dictyostelium development” ist frei zugänglich unter: http://bio.biologists.org/content/early/2017/07/27/bio.025478

Kontakt:
Prof. Dr. Markus Maniak
Zellbiologie
Universität Kassel
Telefon: 0561 804-4798
E-Mail: maniak@uni-kassel.de

Laura Li Stahr
Universität Kassel
Kommunikation, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Telefon: 0561 804-1961
E-Mail: presse@uni-kassel.de

www.uni-kassel.de

Weitere Informationen:

https://www.uni-kassel.de/uni/universitaet/pressekommunikation/neues-vom-campus/...
http://bio.biologists.org/content/early/2017/07/27/bio.025478

Sebastian Mense | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Studie entschlüsselt neue Diabetes-Gene
22.01.2018 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

nachricht Forschungsteam schafft neue Möglichkeiten für Medizin und Materialwissenschaft
22.01.2018 | Humboldt-Universität zu Berlin

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: Vollmond-Dreierlei am 31. Januar 2018

Am 31. Januar 2018 fallen zum ersten Mal seit dem 30. Dezember 1982 "Supermond" (ein Vollmond in Erdnähe), "Blutmond" (eine totale Mondfinsternis) und "Blue Moon" (ein zweiter Vollmond im Kalendermonat) zusammen - Beobachter im deutschen Sprachraum verpassen allerdings die sichtbaren Phasen der Mondfinsternis.

Nach den letzten drei Vollmonden am 4. November 2017, 3. Dezember 2017 und 2. Januar 2018 ist auch der bevorstehende Vollmond am 31. Januar 2018 ein...

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

Veranstaltungen

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

22.01.2018 | Veranstaltungen

Transferkonferenz Digitalisierung und Innovation

22.01.2018 | Veranstaltungen

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

22.01.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Forschungsteam schafft neue Möglichkeiten für Medizin und Materialwissenschaft

22.01.2018 | Biowissenschaften Chemie

Ein Haus mit zwei Gesichtern

22.01.2018 | Architektur Bauwesen

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics