Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie ein Entwicklungsgen das Fressverhalten steuert

15.01.2016

Heidelberger Biologen gewinnen am Modellorganismus Fruchtfliege neue Erkenntnisse über ein Hox-Gen

Mit Untersuchungen am Modellorganismus der Fruchtfliege – Drosophila melanogaster – haben Biologen der Universität Heidelberg neue Erkenntnisse darüber gewonnen, wie Fressverhalten kodiert und gesteuert wird.


Foto: COS

Aufnahme der motorischen Einheit im Kopf der Fliege, die das Fressen ermöglicht. Die Funktion des Hox-Proteins Deformed ist essentiell für die Etablierung und Aufrechterhaltung dieser motorischen Einheit, welche aus einem Muskel (rot), den ihn anregenden Neuronen (grün) und deren Verknüpfungsstellen, den Synapsen (blau), besteht.

Dazu hat das Wissenschaftlerteam um Prof. Dr. Ingrid Lohmann vom Centre for Organismal Studies (COS) die Funktion eines speziellen Entwicklungsgens aus der Hox-Genfamilie in den Blick genommen. Dieses Gen ist wichtig für die Aufrechterhaltung einer motorischen Einheit im Kopf der Fliege, die aus einem Muskel und den anregenden Neuronen besteht und die Nahrungsaufnahme der Fliege ermöglicht.

War das untersuchte Hox-Gen in seiner Funktion beeinträchtigt oder defekt, wurde diese Einheit nicht oder unvollständig ausgebildet und die Tiere verhungerten. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Cell Reports“ veröffentlicht.

„Tiere interagieren mit ihrer Umwelt auf der Basis stereotyper Bewegungsmuster, wie sie beispielsweise beim Laufen, Atmen oder Fressen ausgeübt werden“, erklärt Prof. Lohmann, die am Centre for Organismal Studies die Forschungsgruppe Entwicklungsbiologie leitet.

„Es ist seit einiger Zeit bekannt, dass für die Etablierung koordinierter Bewegungsabläufe Hox-Gene wichtig sind, eine Familie von regulativen Genen. Die molekularen Grundlagen des Fressverhaltens haben wir bisher allerdings nicht verstanden.“

Das Team um Ingrid Lohmann konnte nun an Drosophila melanogaster zeigen, dass ein bestimmtes Hox-Gen – Deformed – nicht nur während der embryonalen Entwicklung die Etablierung der motorischen Einheit zum Fressen kontrolliert. Es ist auch in späteren Lebensphasen dafür zuständig, ihre Funktion aufrecht zu erhalten.

Das zeigte sich, als die Forscher das Gen Deformed inaktivierten, nachdem die Embryogenese vollendet und die motorische Einheit erfolgreich ausgebildet war: Die typischen Bewegungsmuster gingen dann trotzdem verloren. Das konnten die Wissenschaftler auf schwerwiegende Veränderungen an den Verknüpfungsstellen zwischen Neuron und Muskel, den Synapsen, zurückführen.

„Unsere Studien zeigen, dass Hox-Gene eine Schutzfunktion in Neuronen ausüben. Sobald dieser Schutz nicht mehr vorhanden ist, degenerieren Neuronen, wie wir es in neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson sehen“, erklärt Ingrid Lohmann. Wie Hox-Gene diese Schutzfunktion auf molekularer Ebene ausüben, sollen nun zukünftige Studien zeigen. Das Forschungsprojekt wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert.

Originalveröffentlichung:
J. Friedrich, S. Sorge, F. Bujupi, M.P. Eichenlaub, N.G. Schulz, J. Wittbrodt and I. Lohmann: Hox Function is required for the Development and Maintenance of the Drosophila Feeding Motor Unit. Cell Reports (published online 14 January 2016), doi:10.1016/j.celrep.2015.12.077

Kontakt:
Prof. Dr. Ingrid Lohmann
Centre for Organismal Studies (COS)
Tel. +49 6221 54-5523
ingrid.lohmann@cos.uni-heidelberg.de

Kommunikation und Marketing
Pressestelle
Tel. +49 6221 54-2311
presse@rektorat.uni-heidelberg.de

Weitere Informationen:

http://www.cos.uni-heidelberg.de/index.php/independent/i.lohmann?l=e

Marietta Fuhrmann-Koch | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher entdecken neue chemische Verbindung
31.05.2016 | Universität Leipzig

nachricht Gefährliche Bakterien in Biofilmen schneller identifizieren und therapieren
30.05.2016 | Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

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: Attosekundenkamera für Nanostrukturen

Physiker des Labors für Attosekundenphysik am Max-Planck-Institut für Quantenoptik und der Ludwig-Maximilians-Universität haben in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg ein Licht-Materie-Phänomen in der Nanooptik beobachtet, das nur Attosekunden dauert.

Die Wechselwirkung zwischen Licht und Materie ist von besonderer Bedeutung in der Natur, insbesondere in der Photosynthese. Licht-Materie Wechselwirkungen...

Im Focus: »SAM« ist ein Hochstapler

Mit dem Stapelbediengerät »Stack Access Machine«, kurz SAM, des Fraunhofer-Instituts für Material-fluss und Logistik IML lassen sich einzelne Behälter künftig vollautomatisch aus aufgetürmten Stapeln herausnehmen. SAM funktioniert nicht nur für bereits vorhandene Lager, sondern kann sich sein Lager selbst bauen – ganz ohne Regal. Den ersten Prototyp präsentieren die Forscher auf der CeMAT 2016.

Regalzeilenlager ermöglichen den Einzelzugriff auf jeden Behälter eines Lagers, erfordern jedoch Investitionen in unflexible Regaltechnik. Blocklager sind...

Im Focus: Attosecond camera for nanostructures

Physicists of the Laboratory for Attosecond Physics at the Max Planck Institute of Quantum Optics and the Ludwig-Maximilians-Universität Munich in collaboration with scientists from the Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg have observed a light-matter phenomenon in nano-optics, which lasts only attoseconds.

The interaction between light and matter is of key importance in nature, the most prominent example being photosynthesis. Light-matter interactions have also...

Im Focus: PTB-Forscher können Ertrag von Solarzellen unter realen Bedingungen bestimmen

An einem neuartigen Messplatz messen die Wissenschaftler Referenzsolarzellen mit bisher unerreichter Genauigkeit

Solarzellen werden im Labor bisher unter einheitlich festgelegten Bedingungen getestet. Da die realen Bedingungen, wie die Temperatur oder der Einfallswinkel...

Im Focus: Tiroler Technologie zur Abwasserreinigung weltweit erfolgreich

Auf biologischem Weg und mit geringem Energieeinsatz wandelt ein an der Universität Innsbruck entwickeltes Verfahren in Kläranlagen anfallende Stickstoffverbindungen in unschädlichen Luftstickstoff um. Diese innovative Technologie wurde nun gemeinsam mit dem US-Wasserdienstleister DC Water weiterentwickelt und vermarktet. Für die Kläranlage von Washington DC wird die bisher größte DEMON®-Anlage errichtet.

Das DEMON®-Verfahren wurde bereits vor elf Jahren entwickelt und von der Universität Innsbruck zum Patent angemeldet. Inzwischen wird die Technologie in rund...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Gesundheit ermöglichen – Internationaler Kongress für Integrative Medizin und Gesundheit in Stuttgart

31.05.2016 | Veranstaltungen

Bessere Heilungschancen: Internationale Tagung befasst sich mit Biomaterialien

31.05.2016 | Veranstaltungen

Blick nach vorn – Medizinische Fakultäten tagen in Würzburg

31.05.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hautkrebs: Durchbruch mit Immuntherapien?

31.05.2016 | Medizin Gesundheit

Attosekundenkamera für Nanostrukturen

31.05.2016 | Physik Astronomie

Gesundheit ermöglichen – Internationaler Kongress für Integrative Medizin und Gesundheit in Stuttgart

31.05.2016 | Veranstaltungsnachrichten