Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Wanderlust der Zelle erforscht

18.07.2013
Ob Fischembryonen oder Tumore beim Menschen – das gleiche Gen kontrolliert, wie Zellen im Gewebe wandern

Freiburger Forscherinnen und Forscher haben in Zebrafischen gezeigt, dass die gleichen Proteine, die beim Menschen zur Bildung von Metastasen führen, auch in der embryonalen Entwicklung die Zellen wandern lassen.


Rot und grün markierte Zellen im Zebrafischembryo während ihrer ersten Wanderung im Gastrulastadium.
Foto: Wolfgang Driever

Durch die Erkenntnisse zur Zellwanderung im Zebrafisch erhofft sich das Team der Abteilung Entwicklungsbiologie, der Abteilung für Viszeralchirurgie des Universitätsklinikums und des Exzellenzclusters BIOSS Centre for Biological Signalling Studies um Prof. Dr. Wolfgang Driever und Prof. Dr. Thomas Brabletz, neue Wege zur Erforschung von Proteinen zu eröffnen, welche die Metastasierung und damit die Bösartigkeit von Krebs bestimmen.

Zellen sind meist im Gewebe fest miteinander verbunden. Um sich durch das Gewebe zu bewegen, muss die Zelle ihre Kontakte zu anderen Zellen, die über Bindungsproteine erfolgen, lösen und verändern. Dies geschieht besonders während der embryonalen Entwicklung, aber auch in Tumoren, wenn sie Metastasen bilden. In Krebszellen sind die Proteinnetzwerke, die das Verhalten steuern, so verändert, dass die Zellen sich aus ihrem Verband unkontrolliert lösen können – eine mutierte Hautzelle wandert dann zum Beispiel in die Blutbahn.

Dieses Verhalten wird schon seit längerem untersucht, doch zur Kontrolle der Wanderung gibt es noch viele offene Fragen. Im Fachmagazin „Journal of Biological Chemistry“ zeigen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, dass besonders das Protein ZEB1 eine Rolle spielt: Es begrenzt die Herstellung der Bindungsproteine E-Cadherin und Epcam – sowohl im Fischembryo als auch in der Tumorzelle. Je weniger E-Cadherin und Epcam produziert werden, desto loser sind die Verbindungen zu anderen Zellen.

Im Zebrafisch lassen sich Zellbewegungen besonders gut beobachten, da der Embryo durchsichtig ist. Die Phase der Gastrulation, bei der die Keimblätter durch das Einstülpen der äußersten Zellschicht entstehen, stellt die erste große Zellwanderungsphase in der Entwicklung von Wirbeltieren dar. Die Zellen wandern von der Oberfläche des Embryos an ihre Zielposition im Inneren des Organismus. Der Zebrafisch besitzt zwei Gene, die dem ZEB1-Gen ähneln und bei der Gastrulation eine Rolle spielen: zeb1a und zeb1b. Diese Gene haben die Forscher an- und abgeschaltet und die Entwicklung der veränderten Fischembryonen unter dem Mikroskop verfolgt, um der Funktion des Proteins ZEB1 auf den Grund zu gehen.

Die Beobachtungen zeigten, dass Embryonen, die zu viel oder zu wenig von dem Protein ZEB1 besitzen, sich nicht normal entwickeln, da sie die Gastrulationsbewegungen nicht ordnungsgemäß ausführen können. ZEB1 hemmt die Bildung der Bindungsproteine E-Cadherin und Epcam und ermöglicht Zellen, ihre Zellverbände zu verlassen – genau wie Tumorzellen bei der Metastasierung im Menschen. Die Ergebnisse des Projekts zeigen auch, wie im Lauf der Evolution dieselben Mechanismen der Zellwanderung erhalten blieben, sodass es möglich ist, vom Fisch auf den Menschen zu schließen.

Originalpublikation:
Corinne Vannier, Kerstin Mock, Thomas Brabletz, and Wolfgang Driever. Zeb1 Regulates E-cadherin and Epcam (Epithelial Cell Adhesion Molecule) Expression to Control Cell Behavior in Early Zebrafish Development. The Journal of Biological Chemistry. 288:18643-18659.
Kontakt:
Prof. Dr. Wolfgang Driever
Abteilung Entwicklungsbiologie
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-2587
E-Mail: driever@biologie.uni-freiburg.de

Rudolf-Werner Dreier | Uni Freiburg im Breisgau
Weitere Informationen:
http://www.uni-freiburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Auf der molekularen Streckbank
24.02.2017 | Technische Universität München

nachricht Sicherungskopie im Zentralhirn: Wie Fruchtfliegen ein Ortsgedächtnis bilden
24.02.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie