Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Seh- und Riechproteine helfen beim Hören

31.08.2012
Göttinger Wissenschaftler entdecken Licht- und Duftrezeptoren im Ohr der Fruchtfliege Drosophila

Sinneszellen für Sehen, Riechen und Hören benutzen unterschiedliche Proteine um sensorische Signale zu entschlüsseln: Photorezeptoren fangen Licht mit Rhodopsinen, Chemorezeptoren binden Duftstoffe mit olfaktorischen Rezeptorproteinen, also Geruchsproteinen, und Hörsinneszellen verwenden Ionenkanäle, die Schwingungen im Ohr registrieren.


Rhodopsin in der Fliegenantenne. Das Hörorgan der Fliege besteht aus mehreren Zelltypen - Rhodopsin (Sehpurpur) ist in den Neuronen lokalisiert, welche von Stiftzellen gestützt werden (siehe Schema links).

Foto: Universität Göttingen

Wissenschaftler der Universität Göttingen haben gemeinsam mit Forschern des Max-Planck-Instituts für Zellbiologie und Genetik in Dresden entdeckt, dass diese verschiedenen Proteine im Ohr der Fruchtfliege Drosophila vorkommen und dass die Fliege Rhodopsine und olfaktorische Rezeptorproteine zur Schallverarbeitung benutzt. Die Studie wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert und vom Göttinger Sonderforschungsbereich „Molekulare Mechanismen sensorischer Signalverarbeitung“ unterstützt. Die Ergebnisse sind in der renommierten Fachzeitschrift Cell erschienen.

500 Hörsinneszellen sind bei Drosophila für das Hören verantwortlich. Die Bildung dieser Zellen wird durch ein Gen gesteuert, das auch die Entwicklung von Hörsinneszellen im menschlichen Ohr kontrolliert. Die Göttinger Wissenschaftler haben mithilfe dieses Gens das genetische Repertoire von Hörsinneszellen untersucht und dabei 274 Genprodukte in den Hörsinneszellen der Fliege identifiziert. „Jedes Fünfte dieser Genprodukte hat ein Pendant in unserem Erbgut, das beim Hören eine Rolle spielt. Neben bekannten Genen für Hören haben wir auch viele Gene gefunden, die Seh- und Riechproteine kodieren“, sagt Prof. Dr. Martin Göpfert, Leiter der Abteilung für Zelluläre Neurobiologie der Universität Göttingen.

Ob die Riech- und Sehproteine beim Hören eine Rolle spielen, hat der Göttinger Doktorand David Piepenbrock untersucht. Dazu hat er Hunderte von mutanten Fliegen mit unterschiedlichen Geräuschen beschallt und dann untersucht, was diese hören. Bei den meisten der Mutanten war das Hörvermögen deutlich beeinträchtigt. „Besonders die Hördefekte von Rhodopsinmutanten waren recht drastisch – wenn ein Rhodopsin zerstört wurde, reagierten die Hörsinneszellen im Fliegenohr nur noch auf sehr lauten Schall. Wurden zwei Rhodopsine zerstört, waren die Fliegen vollständig taub“, sagt Piepenbrock. Auf Lichtblitze reagierten die Hörsinneszellen der Fliege allerdings nicht, was darauf hindeutet, dass die Funktion von Rhodopsin im Ohr nicht von Licht abhängt und belegt, dass das Fliegenohr nicht sieht.
„Die Entdeckung, dass Rhodopsine und Chemorezeptor-Proteine Rollen beim Hören spielen ist aus evolutionärer Sicht interessant“, erklärt Prof. Göpfert. „Bei der Fliege stammen Hör-, Seh- und bestimmte Riechsinneszellen vermutlich von einer gemeinsamen Vorläuferzelle ab. Diese ,protosensorische‘ Zelle war vermutlich den Hörsinneszellen am nächsten. Da diese Hörzellen Chemo- und Photorezeptor-Proteine benutzen, scheint es jetzt möglich, dass es diese Proteine bereits vor den entsprechenden Riech- und Sehzellen gab.“ Von der Untersuchung der Riech- und Sehproteine im Fliegenohr erhoffen sich die Wissenschaftler Einblicke in deren ursprüngliche Funktion und die Evolution sensorischer Signalkaskaden.

Originalveröffentlichung: Pingkalai Senthilan et al. Drosophila auditory organ genes and genetic hearing defects. Cell (2012). http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2012.06.034

Kontaktadresse:
Prof. Dr. Martin Göpfert
Georg-August-Universität Göttingen
Biologische Fakultät – Abteilung Zelluläre Neurobiologie
Julia-Lermontowa-Weg 3, 37077 Göttingen, Telefon (0551) 39-177955
E-Mail: mgoepfe@gwdg.de

Thomas Richter | Uni Göttingen
Weitere Informationen:
http://www.uni-goettingen.de/de/3240.html?cid=4271
http://www.uni-goettingen.de/de/114662.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Salmonellen als Medikament gegen Tumore
23.10.2017 | Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

nachricht Add-ons: Was Computerprogramme und Proteine gemeinsam haben
23.10.2017 | Universität Regensburg

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: Salmonellen als Medikament gegen Tumore

HZI-Forscher entwickeln Bakterienstamm, der in der Krebstherapie eingesetzt werden kann

Salmonellen sind gefährliche Krankheitserreger, die über verdorbene Lebensmittel in den Körper gelangen und schwere Infektionen verursachen können. Jedoch ist...

Im Focus: Salmonella as a tumour medication

HZI researchers developed a bacterial strain that can be used in cancer therapy

Salmonellae are dangerous pathogens that enter the body via contaminated food and can cause severe infections. But these bacteria are also known to target...

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Konferenz IT-Security Community Xchange (IT-SECX) am 10. November 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Magma sucht sich nach Flankenkollaps neue Wege

23.10.2017 | Geowissenschaften

Neues Sensorsystem sorgt für sichere Ernte

23.10.2017 | Informationstechnologie

Salmonellen als Medikament gegen Tumore

23.10.2017 | Biowissenschaften Chemie