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 Moleküle unter Spannung: Einzigartige mikroskopische Aufnahmen liefern neue Einblicke in ionische Flüssigkeiten
27.04.2015 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Starke Sache – Neueste Erkenntnisse zur Muskelfunktion
27.04.2015 | Der Wissenschaftsfonds FWF

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: Ist unser Universum ein Hologramm?

Zur Beschreibung des Universums braucht man möglicherweise eine Dimension weniger als es den Anschein hat. Rechnungen der TU Wien legen nun nahe, dass es sich dabei nicht bloß um einen Rechentrick handelt, sondern um eine grundlegende Eigenschaft des Raums.

Auf den ersten Blick scheint jeder Zweifel ausgeschlossen: Das Universum sieht für uns dreidimensional aus. Doch eine der fruchtbarsten Ideen der theoretischen...

Im Focus: Hummelgenom entschlüsselt

Eine Kollaboration von Forschenden unter ETH-Federführung hat das Genom von zwei kommerziell bedeutenden Hummelarten aufgeklärt. Die Resultate bieten unerwartete Einblicke in Ökologie und Evolution der Hummeln und auch der Honigbiene.

Hummeln gelten als friedfertig und fleissig. Nicht zuletzt seit es weltweit mit der Honigbiene bergab geht, ist der kommerzielle Wert dieser Insekten...

Im Focus: Elektromobilität: Ultraleichtes Kraftpaket für das elektrische Fliegen

Siemens hat einen einzigartigen Elektromotor entwickelt, der hohe Leistung mit einem minimalen Gewicht kombiniert. Durch konsequente Optimierung aller Komponenten stellt der neue Antrieb in seiner Klasse einen Weltrekord beim Leistungsgewicht auf. Dadurch kommt der routinemäßige Einsatz von elektrisch angetriebenen Flugzeugen oder Helikoptern einen großen Schritt näher.

Manchmal lässt sich eine technische Revolution ganz knapp in einer einzigen Zahl zusammenfassen. In diesem Fall lautet sie: fünf Kilowatt pro Kilogramm – das...

Im Focus: Fast and Accurate 3-D Imaging Technique to Track Optically-Trapped Particles

KAIST researchers published an article on the development of a novel technique to precisely track the 3-D positions of optically-trapped particles having complicated geometry in high speed in the April 2015 issue of Optica.

Daejeon, Republic of Korea, April 23, 2015--Optical tweezers have been used as an invaluable tool for exerting micro-scale force on microscopic particles and...

Im Focus: Von Innen nach Außen: Rätsel der galaktischen Scheiben gelöst

Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Ivan Minchev, Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP), hat mithilfe hochmoderner theoretischer Modelle das Rätsel um die Entwicklung der Galaxienscheiben gelöst. Die jetzt veröffentlichte Studie zeigt, dass sich Sternpopulationen gleichen Alters durch Galaxienkollisionen nach außen hin ausweiten. Ähnlich wie die Blüten einer Rose reichern sich diese Populationen schichtweise in der Galaxie an und formen so allmählich die dicke Scheibe.

„Wir können nun zum ersten Mal zeigen, dass dicke Scheiben nicht nur aus alten Sterngenerationen bestehen, sondern – in einem größeren Abstand zum...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Evolution von Materialhybridkonzepten

27.04.2015 | Veranstaltungen

Schall und Schwingung

27.04.2015 | Veranstaltungen

Energiemanager diskutieren über Zukunft des kommunalen Energiemanagements

27.04.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bremer Team B-Human gewinnt zum siebten Mal infolge bei den RoboCup German Open

27.04.2015 | Förderungen Preise

Siemens steigert durch Digitalisierung die Wettbewerbsfähigkeit in der Prozessindustrie

27.04.2015 | Messenachrichten

Siemens übergibt weltweit größte Offshore-Netzanbindung an TenneT

27.04.2015 | Energie und Elektrotechnik