Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Stammzellnetzwerke im Zebrafisch

18.03.2010
Freiburger Forscherteam entdeckt Eigenschaften von embryonalen Stammzellnetzwerken - Veröffentlichung in "Molecular Systems Biology"

Embryonale Stammzellen (ES) haben ein unschätzbares Potential für die regenerative Medizin.

Gerade beginnt die Wissenschaft zu verstehen wie die vielfältigen Entwicklungsmöglichkeiten ("Pluripotenz") der ES-Zellen entstehen. Das Pou5f1/Oct4 Protein ist dabei einer der wichtigsten Stammzellfaktoren.

Im Gegensatz dazu weiß man leider noch wenig über Struktur und Funktion des regulatorischen Netzwerkes, das von Pou5f1/Oct4 gesteuert wird. Dieses Netzwerk kann Pluripotenz aufrechterhalten, aber auch gleichzeitig die Zuordnung embryonaler Zellen in die verschiedenen Hauptzelllinien ermöglichen.

Systembiologen der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg um Prof. Dr. Wolfgang Driever, Dr. Daria Onichtchouk aus der Biologie und Prof. Dr. Jens Timmer aus der theoretischen Physik haben in einer Kombination aus Embryologie, Bioinformatik und mathematischer Modellierung im Modell Zebrafisch einen systembiologischen Ansatz erfolgreich zum Verständnis grundsätzlicher Regulationsmechanismen der frühen embryonalen Genregulationsnetzwerke eingesetzt. Die Forschung erfolgte in enger Zusammenarbeit am Zentrum für Biosystemanalyse (ZBSA) der Universität. Die Ergebnisse wurden am 9. März 2010 in der renommierten Fachzeitschrift "Molecular Systems Biology" veröffentlicht.

Stammzellen haben in der Biomedizin das Potential eine der wesentlichen Therapiekomponenten bei der Heilung von Degenerationserkrankungen der alternden Bevölkerung zu werden. Die vielfältigen Entwicklungsmöglichkeiten der embryonalen Stammzellen sind jedoch gleichzeitig Hoffnung und Gefahr: Wie kann sichergestellt werden, dass aus Stammzellen stabile Zellen des gewünschten Typs werden, aber zum Beispiel keine Tumore? Eine der Grundlagen dafür ist ein besseres Verständnis der aufeinanderfolgenden Regulationsschritte bei der natürlichen Differenzierung von Stammzellen in definierte Gewebe im Embryo. Komplexe Netzwerke aus Regulatoren und Signalen steuern in einer Reihe aufeinander folgender Regulationsphasen diese Differenzierung. In Zellkulturen und im Säugerembryo ist es schwierig, diese Schritte zu untersuchen, da Differenzierungsschritte in der zeitlichen Abfolge oft asynchron verlaufen (Zellkultur) und entsprechende Entwicklungsstadien experimentell schlecht zugänglich sind (Embryo).

Genau dieses Regulationsnetzwerk wurde von den Freiburger Systembiologien untersucht und in wichtigen Aspekten aufgeklärt. Von entscheidender Bedeutung für das tiefergehende Regulationsverständnis waren detaillierte zeitaufgelöste Untersuchungen, bei denen an 10 Entwicklungszeitpunkten jeweils für Wildtypen und Oct4/Pou5f1-defiziente Embryonen das embryonale Transkriptom untersucht wurde. Die aus systembiologischer Modellierung entwickelten Erkenntnisse geben nicht nur Einblicke in die zeitliche Dynamik sondern auch die Struktur, Funktion und Evolution des Stammzellnetzwerkes.

Neben Prof. Dr. Wolfgang Driever, Dr. Daria Onichtchouk und Prof.
Dr. Jens Timmer sind auch Dr. Florian Geier, Dr. Bozena Polock, Dr. Björn Wendik, Sungmin Song und Rebecca Mössner von der Universität Freiburg sowie Dr. Verdon Taylor und Dr. Daniel Messerschmidt vom Max-Planck-Institut Freiburg an der Studie beteiligt. Wolfgang Driever und Jens Timmer sind Internal Senior Fellows des Freiburg Institut for Advanced Studies (FRIAS).
Titel der Originalveröffentlichung:
Onichtchouk D, Geier F, Polok B, Messerschmidt DM, Mössner R, Wendik B, Song S, Taylor V, Timmer J, and Driever W. (2010) Zebrafish Pou5f1-dependent transcriptional networks in temporal control of early development. Molecular Systems Biology 6:354 (doi: 10:1038/msb.2010.9)
Kontakt:
Prof. Dr. Wolfgang Driever
Dr. Daria Onichtchouk
Fakultät für Biologie
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-2587
Fax: 0761/203-2597
E-Mail: driever@biologie.uni-freiburg.de

Rudolf-Werner Dreier | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-freiburg.de

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