Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie sich unterschiedliche Nervenzellen im Auge entwickeln

03.12.2012
Forscher beobachten Entwicklungsprozesse in Fischembryonen mit Hilfe von 4D-Aufnahmen

Wie unterschiedliche Typen von Nervenzellen im sich entwickelnden tierischen Organismus gebildet werden – dazu haben Neurobiologen vom Centre for Organismal Studies (COS) der Universität Heidelberg neue Erkenntnisse gewonnen.

Mit Hilfe von speziellen Mikroskopen konnten sie den Entwicklungsprozess der neuronalen Netzhaut im Auge lebender Zebrafischembryonen beobachten. Über hochauflösende dreidimensionale Aufnahmen im Zeitraffer haben die Forscher gleichzeitig die Teilung von Nervenzellen der Augennetzhaut und Veränderungen der Genexpression verfolgt. Dies ermöglichte ihnen Einblicke, auf welche Weise die beiden Vorgänge während der Entwicklung der Augen gekoppelt sind und wie die Anzahl von unterschiedlichen Zelltypen reguliert wird.

Eine zentrale Frage der Entwicklungs- und Regenerationsneurobiologie befasst sich mit den Wachstumsprozessen im tierischen Organismus: Wie wird gewährleistet, dass im Gehirn die richtige Anzahl von jedem Nervenzelltyp und -subtyp gebildet wird, und wie sieht das Verhältnis zwischen diesen Zellen aus? Die Netzhaut besteht aus vielen verschiedenen Arten von Nervenzellen, die umfassend charakterisiert und bei allen Wirbeltieren gleich sind. Daher eignet sich die Netzhaut, die Retina, besonders gut als Modell zur Untersuchung der neuronalen Entwicklung. Für die Untersuchung dieser retinalen Entwicklungsprozesse nutzten die Forscher Zebrafischembryonen, da diese komplett durchsichtig sind und in raschem Tempo außerhalb des Mutterleibs heranwachsen.

Alle Zellen der Netzhaut, die sich in „erregende“ (exzitatorische) und „hemmende“ (inhibitorische) Nervenzellen unterteilen lassen, entstehen aus einer relativ kleinen Anzahl von allem Anschein nach gleich gearteten Vorläuferzellen. Diese Vorläufer können alle unterschiedlichen Zelltypen der Netzhaut generieren. „Es ist eine Herausforderung zu verstehen, wie jede Vorläuferzelle zur korrekten Anzahl und zum richtigen Subtyp der Nervenzellen beiträgt, die das endgültige retinale Netzwerk bilden. Unsere Arbeit leistet einen Beitrag zum Verständnis, wie unterschiedliche Gene die neuronale Diversität entlang der Abstammungslinie einer Vorläuferzelle gewährleisten. Hier geht es um die Frage, welche Gene nach welchen Zellteilungen definierter Zellen der Retina an- oder ausgeschaltet werden, um bestimmte Typen von Nervenzellen zu generieren“, sagt die Heidelberger Wissenschaftlerin Dr. Lucia Poggi.

Das Team um Dr. Poggi nutzte für die Untersuchungen unterschiedliche transgene Zebrafische, in denen fluoreszent leuchtende Reporterproteine das Vorhandensein verschiedener Gene in sich teilenden Zellen anzeigen. In Zusammenarbeit mit Dr. Patricia Jusuf vom Australian Regenerative Medicine Institute an der Monash University fanden die Forscher heraus, dass bestimmte Arten von erregenden und hemmenden Nervenzellen verwandt sind, also eine gemeinsame Vorläuferzelle haben. Zum ersten Mal ermöglichten 4D-Aufnahmen eine In-vivo-Analyse, wie durch Koordination von Zellteilungsmodus und Genexpression in einzelnen retinalen Vorläufern von erregenden Zellen die Entstehung von bestimmten hemmenden Zellen reguliert wird.

Aus ihren Erkenntnissen haben die Forscher ein Modell dieser Prozesse entwickelt, das die Abstammung neuronaler Subtypen und die Bildung von neuronalen Schaltkreisen in der natürlichen Umgebung des Wirbeltier-Gehirns erklärt. Die Forschungsergebnisse wurden im „Journal of Neuroscience“ veröffentlicht.

Informationen im Internet sind unter http://www.cos.uni-heidelberg.de/index.php/j.wittbrodt/l.poggi?l=_e zu finden.

Originalveröffentlichung:
P.R. Jusuf, S. Albadri, A. Paolini, P.D. Currie, F. Argenton, S. Higashijima, W.A. Harris, and L. Poggi: Biasing Amacrine Subtypes in the Atoh7 Lineage through Expression of Barhl2, The Journal of Neuroscience, 3 October 2012, 32(40): 13929-13944; doi: 10.1523/JNEUROSCI.2073-12.2012
Kontakt:
Dr. Lucia Poggi
Centre for Organismal Studies
Telefon (06221) 54-6494
lucia.poggi@cos.uni-heidelberg.de
Kommunikation und Markting
Pressestelle, Telefon (06221) 54-2311
presse@rektorat.uni-heidelberg.de

Marietta Fuhrmann-Koch | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-heidelberg.de
http://www.cos.uni-heidelberg.de/index.php/j.wittbrodt/l.poggi?l=_e

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Genetische Vielfalt schützt vor Krankheiten
23.05.2018 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

nachricht Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt
22.05.2018 | Technische Universität München

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: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Im Focus: Achema 2018: Neues Kamerasystem überwacht Destillation und hilft beim Energiesparen

Um chemische Gemische in ihre Einzelbestandteile aufzutrennen, ist in der Industrie die energieaufwendige Destillation gängig, etwa bei der Raffinerie von Rohöl. Forscher der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) entwickeln ein Kamerasystem, das diesen Prozess überwacht. Dabei misst es, ob es zu einer starken Tropfenbildung kommt, was sich negativ auf die Trennung der Komponenten auswirken kann. Die Technik könnte hier künftig automatisch gegensteuern, wenn sich Messwerte ändern. So ließe sich auch Energie einsparen. Auf der Prozesstechnik-Messe Achema in Frankfurt stellen sie die Technik vom 11. bis 15. Juni am Forschungsstand des Landes Rheinland-Pfalz (Halle 9.2, Stand A86a) vor.

Bei der Destillation werden Flüssigkeiten durch Verdampfen und darauffolgende Kondensation des Dampfes in ihre Bestandteile getrennt. Ein bekanntes Beispiel...

Im Focus: Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

Wie verleiht man Zellen neue Eigenschaften ohne ihren Stoffwechsel zu behindern? Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München veränderte Säugetierzellen so, dass sie künstliche Kompartimente bildeten, in denen räumlich abgesondert Reaktionen ablaufen konnten. Diese machten die Zellen tief im Gewebe sichtbar und mittels magnetischer Felder manipulierbar.

Prof. Gil Westmeyer, Professor für Molekulare Bildgebung an der TUM und Leiter einer Forschungsgruppe am Helmholtz Zentrum München, und sein Team haben dies...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

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

RWI/ISL-Containerumschlag-Index dreht wieder leicht ins Plus

23.05.2018 | Wirtschaft Finanzen

Wenn Korallen Plastik fressen

23.05.2018 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Ventile für winzige Teilchen

23.05.2018 | Materialwissenschaften

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