Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Synthese im lebenden Organismus sichtbar machen

13.12.2011
Forscher der Universität Zürich haben eine neue Substanz entdeckt, mit der es möglich wird, die DNS im lebenden Organismus zu markieren und so die Synthese von Biomolekülen im vollständigen Organismus sichtbar zu machen.

Mit Hilfe dieses Verfahrens können Virusinfektionen oder Gewebewucherungen, wie sie bei der Krebsentstehung vorkommen, identifiziert und neue Wege bei der Medikamentenentwicklung eingeschlagen werden.


Zebrafisch-Larve mit F-ara-Edu markiert
Bild: UZH

Viele zentrale Lebensvorgänge in den Zellen erfordern die Interaktion biologischer Makromoleküle. Makromoleküle entstehen in lebenden Zellen durch die Verkettung vieler kleiner Moleküle. Natürlich vorkommende Makromoleküle sind beispielsweise die Erbsubstanz DNS oder Eiweisse. Die Erforschung der Entstehung dieser Biomoleküle im lebenden Organismus ist eine wichtige Voraussetzung, um grundlegende Lebensvorgänge zu verstehen und neue Medikamente entwickeln zu können.

Um die Synthese von Biomolekülen in einem ganzen Organismus sichtbar zu machen, baut man synthetische Moleküle mittels zelleigener Biosynthese in die DNS ein und markiert sie anschliessend mit fluoreszierenden Substanzen. Bis anhin hatte dieses Verfahren jedoch einen grossen Nachteil: Die für die Markierung verwendeten Substanzen waren toxisch und destabilisierten die DNS, was häufig den Zelltod oder einen Wachstumsstopp der Zelle auslöste.

Neuer sensitiver Marker
Nun hat die Doktorandin Anne Neef vom Organisch-chemischen Institut der Universität Zürich eine neue Substanz entwickelt, die das natürliche Nucleosid Thymidin in der DNS-Synthese ersetzen kann. Dieses Nucleosid mit dem Namen «F-ara-Edu» markiert die DNS mit nur geringem oder keinem Einfluss auf die DNS-Funktionen in der lebenden Zelle. Es stoppt das Zellwachstum nicht und ist im Vergleich zu anderen Substanzen um einiges sensitiver. «F-ara-Edu» eignet sich daher hervorragend für Experimente mit der DNS-Synthese im lebenden Organismus. «Wir haben F-ara-Edu in Zebrafischeier unmittelbar nach deren Befruchtung zugegeben. Somit konnten wir die Entwicklung der Fische von der allerersten Zelldifferenzierung bis zum Schlüpfen beobachten», erklärt Prof. Nathan Luedtke, der die Forschungsarbeit von Anne Neef leitet. «Mit Hilfe der Visualisierung in lebenden Tieren können Virusinfektionen und Krebsgewebe identifiziert werden, da in diesen Geweben die DNS-Synthese der Zellen deutlich erhöht ist», fügt Luedtke hinzu. Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten für die Entwicklung neuer Medikamente.
Literatur:
Anne Brigitte Neef, Nathan William Luedtke. Dynamic metabolic labeling of DNA in vivo with arabinosyl nucleosides. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. PNAS. November 29, 2011. doi:10.1073/pnas.1101126108

Nathalie Huber | idw
Weitere Informationen:
http://www.mediadesk.uzh.ch/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nano-Ampel zeigt Risiko an
24.04.2018 | Universität Duisburg-Essen

nachricht Resteverwerter im Meeresboden
24.04.2018 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

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: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Im Focus: Molecules Brilliantly Illuminated

Physicists at the Laboratory for Attosecond Physics, which is jointly run by Ludwig-Maximilians-Universität and the Max Planck Institute of Quantum Optics, have developed a high-power laser system that generates ultrashort pulses of light covering a large share of the mid-infrared spectrum. The researchers envisage a wide range of applications for the technology – in the early diagnosis of cancer, for instance.

Molecules are the building blocks of life. Like all other organisms, we are made of them. They control our biorhythm, and they can also reflect our state of...

Im Focus: Metalle verbinden ohne Schweißen

Kieler Prototyp für neue Verbindungstechnik wird auf Hannover Messe präsentiert

Schweißen ist noch immer die Standardtechnik, um Metalle miteinander zu verbinden. Doch das aufwändige Verfahren unter hohen Temperaturen ist nicht überall...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

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

Nano-Ampel zeigt Risiko an

24.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Resteverwerter im Meeresboden

24.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Biophysik - Blitzlicht aus der Nanowelt

24.04.2018 | Physik Astronomie

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