Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Protein lässt Zellen geregelt wachsen

14.03.2008
Forscher entdecken Navigationshilfe für Nervenzellen

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie in Martinsried berichten im Fachmagazine Neuron, dass sie ein Protein gefunden haben, dass den Nervenzellen im Auge der Fruchtfliege den Weg zu ihren Partnerzellen weist.

Durch das gezielte Ausschalten eines Gens haben sie das Protein Gogo (Golden Goal) identifiziert, das Nervenzellen während der Entwicklung des Fliegenauges nicht nur als Navigationshilfe dient, sondern auch als Abstandshalter zu anderen Nervenzellen. Die Forscher nehmen an, dass ähnliche Mechanismen auch am Aufbau des Wirbeltier-Nervensystems beteiligt sein könnten.

Die jungen Nervenzellen können mit dem Straßengewirr einer unbekannten Großstadt verglichen werden, in der sie nach geeigneten Wegen suchen. Erschwerend kommt hinzu, dass auf kleinstem Raum tausende von Zellen ihre Fortsätze - so genannte Axone - auf ihre Partnerzellen zuwachsen lassen. Ungewollten Zusammenstöße könnten daher schnell zu einem Chaos führen, das schwere Folgen hat, denn wenn eine Nervenzelle ihr Ziel nicht erreichen kann, führt dies meist zu Funktionsstörungen im Organismus. Um die Frage nach dem Auffinden des richtigen Weges zu klären, haben die Forscher die Augenentwicklung des Modellorganismus, der Fruchtfliege Drosophila, genauer unter die Lupe genommen.

Das Fliegenauge eignet sich deshalb sehr gut als Forschungsobjekt, weil es im Vergleich zum Wirbeltiersystem sehr viel einfacher aufgebaut und daher leichter zu untersuchen ist und es gleichzeitig jedoch komplex genug ist, um generelle Mechanismen der neuronalen Wegfindung aufzuklären. Ein weiterer Vorteil des Modellorganismus Drosophila ist, dass Forscher auf eine Vielzahl genetischer Methoden zurückgreifen können, ohne dabei das übrige Nervensystem zu verändern. So können etwa ganz gezielt Gene der Augenentwicklung verändert werden. Das Facettenauge der Fliege wächst in einem komplizierten Schema. Wenn durch genetische Veränderung das Gogo-Protein nicht mehr gebildet werden kann, stoßen die Zellfortsätze, die zur Bildung des Sehstabs erforderlich sind, zusammen und verklumpen. Das bedeutet, dass sich der Sehstab nicht mehr ausbilden kann. Das Fazit war, dass sich ohne das Protein kein funtktionstüchtiges Fliegenauge ausbilden konnte.

"Durch die genetischen und zellbiologischen Hinweise vermuten wir, dass Gogo ein Rezeptor-Protein ist, das über Bindungspartner zur gegenseitigen Abstoßung oder Anziehung von Zellfortsätzen führt", so Studienleiter Takashi Suzuki. Der Wissenschaftler geht davon aus, dass auch noch andere Rezeptor-Proteine und ihre Bindungspartner an der Wegfindung der Nervenzellen beteiligt sind. Suzuki vermutet, dass es allerdings nicht mehr als zehn sind. "Wenn wir die Kombination dieser Moleküle verstanden haben, werden wir hoffentlich die Entwicklung des gesamten Systems verstehen können." Viele der Fruchtfliegen-Gene spielen auch bei der Entwicklung des Nervensystems anderer Organismen eine Rolle. Die Erkenntnisse zur Augenentwicklung der Fruchtfliege sind daher auch zum Verständnis des menschlichen Nervensystems wichtig.

"Falls es in Zukunft möglich sein wird, aus multipotenten Stammzellen bestimmte Gewebe zu regenerieren, so könnten zum Beispiel neue Retinazellen im Labor gezüchtet und in ein geschädigtes Auge transplantiert werden", erklärt Suzuki gegenüber pressetext. "Damit die neue Retina ihre Funktion jedoch erfüllen kann, müssten auch die Nervenkontakte ins Gehirn wieder hergestellt werden." Molekülen wie Gogo komme hier eine wichtige Rolle zu - wenn die Mediziner wissen, welches Molekül sie wann und wo einsetzen müssen. "Unsere Arbeit gibt die ersten Einblicke zur Frage, was die wichtigen Moleküle für solche neuen Nervenverbindungen sein könnten und wann und wo sie einen Effekt haben könnten", erklärt der Forscher abschließend.

Wolfgang Weitlaner | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.neuro.mpg.de

Weitere Berichte zu: Molekül Nervensystem Nervenzelle Protein

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Chlamydien: Gierig nach Glutamin
03.08.2020 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Arzneimittelforschung: Erste rationale Strategie für die Entdeckung von „Molecular Glue Degraders“
03.08.2020 | CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

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: Künstliche Intelligenz & Einzelzellgenomik: Neue Software sagt das Schicksal einer Zelle vorher

Die Erforschung der Zelldynamik ermöglicht einen tieferen Einblick in die Entstehung und Entwicklung von Zellen sowie ein besseres Verständnis von Krankheitsverläufen. Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München und der Technischen Universität München (TUM) haben „scVelo“ entwickelt – eine auf maschinellem Lernen basierende Methode und Open-Source-Software, welche die Dynamik der Genaktivität in einzelnen Zellen prognostizieren kann. Damit können die Forscher den künftigen Zustand einzelner Zellen vorhersagen.

Herkömmliche Verfahren für die Einzelzellsequenzierung erlauben es, Erkenntnisse über Unterschiede und Funktionen auf zellulärer Ebene zu gewinnen - allerdings...

Im Focus: Perseiden: Die Sternschnuppen-Sommernächte im August

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg -In diesem Jahr wird der Sternschnuppenstrom der Perseiden am Vormittag des 12. August seinen Höhepunkt erreichen. In den Nächten vom 11. auf den 12. und vom 12. auf den 13. August geht der Mond nach Mitternacht auf, so dass die späten Abendstunden nicht vom Mondlicht aufgehellt werden - ideal um nach den Perseiden Ausschau zu halten. Man blickt dazu in Richtung Osten, wo das Sternbild Perseus aufgeht, nach dem diese Sternschnuppen benannt wurden.

Der Hochsommer ist die Zeit der Sternschnuppen: Schon ab Mitte bis Ende Juli tauchen die ersten Sternschnuppen der Perseiden am Himmel auf, die aus dem dem...

Im Focus: Mit dem Lego-Prinzip gegen das Virus

HZDR-Wissenschaftler*innen erhalten millionenschwere Förderung für Corona-Forschung

Um die Corona-Pandemie zu bewältigen, stattet der Freistaat Sachsen ein Forschungsteam um Prof. Michael Bachmann vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf...

Im Focus: Im Einsatz für eine Welt ohne Narben

Hinter jeder Narbe steht eine Geschichte. Manchmal ist diese mit einer dramatischen Erfahrung verbunden: schwere Verletzungen, Operationen oder chronische Erkrankungen. Wenn es nach Dr. Yuval Rinkevich ginge, würden wir anstelle von Narben vielmehr über Regeneration sprechen, also der spurenlosen Wundheilung. Damit dies eines Tages Wirklichkeit wird, untersucht Rinkevich mit seinem Team am Helmholtz Zentrum München jeden einzelnen Aspekt der Wundheilung von Säugetieren, beginnend beim Embryo bis hin zum hohen Erwachsenenalter. Yuval Rinkevich erklärt, wie er sich eine Welt ohne Narben vorstellt.

Narben gehören zum natürlichen Wundheilunsgprozess des Körpers nach einer Verletzung. Warum wollen wir sie vermeiden?

Im Focus: TU Graz Forschende modellieren Nanopartikel nach Maß

Sogenannte Core-Shell-Cluster ebnen den Weg für neue effiziente Nanomaterialien, die Katalysatoren, Magnet- und Lasersensoren oder Messgeräte zum Aufspüren von elektromagnetischer Strahlung effizienter machen.

Ob bei innovativen Baustoffen, leistungsfähigeren Computerchips, bei Medikamenten oder im Bereich erneuerbarer Energien: Nanopartikel als kleinste Bausteine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

T-Shirts aus Holz, Möbel aus Popcorn – wie nachwachsende Rohstoffe fossile Ressourcen ersetzen können

30.07.2020 | Veranstaltungen

Städte als zukünftige Orte der Nahrungsmittelproduktion?

29.07.2020 | Veranstaltungen

»Conference on Laser Polishing – LaP 2020«: Der letzte Schliff für Oberflächen

23.07.2020 | Veranstaltungen

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

Chlamydien: Gierig nach Glutamin

03.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Arzneimittelforschung: Erste rationale Strategie für die Entdeckung von „Molecular Glue Degraders“

03.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Atome beim Fotoshooting

03.08.2020 | Physik Astronomie

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