Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Den Selbstheilungskräften ein Stück näher

12.01.2005


Mittels Dichtezentrifugation kann man das Zytoplasma embryonaler Stammzellen von deren Zellkernen trennen. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für molekulare Biomedizin haben jetzt beide Fraktionen getrennt für Experimente zur Reprogrammierung von Mausnervenzellen eingesetzt. Hierbei führte nur die Fusion von Kernen embryonaler Stammzellen (ES-Kerne) mit Nervenzellen (NSC) zu einer Aktivierung des grün-fluoreszierend markierten Pluripotenz-Gens Oct4 (A, B). Hingegen führte die Fusion von Zytoplasma mit den Nervenzellen nicht zur Reprogrammierung und somit auch nicht zur Aktivierung der Fluoreszenz (C, D). Bild: Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin


Forscher des Max-Planck-Instituts für molekulare Biomedizin zeigen, dass Körperzellen durch den Zellkern embryonaler Stammzellen reprogrammiert werden


Ausgereifte Körperzellen haben im Organismus nur noch eine stark eingeschränkte Wandlungsfähigkeit. Diese Festlegung "somatischer" Zellen kann jedoch durch Fusion mit anderen Zellen auf die Fähigkeit der Pluripotenz zurück programmiert werden. Mittels Kerntransfers kann bekanntlich sogar Totipotenz erreicht werden, obwohl die ursprüngliche somatische Zelle ausdifferenziert war. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für molekulare Biomedizin in Münster haben daher untersucht, wo die für die "Reprogrammierung" verantwortlichen Faktoren in einer embryonalen Stammzelle lokalisiert sind. Dabei stellten sie fest, dass diese Faktoren nicht im Zytoplasma dieser Zellen, sondern in deren Zellkern, oder zumindest daran anhaftend, zu finden sind (Stem Cells, November 2004). Die Reprogrammierung der embryonalen Gene ist also unabhängig von DNS-Replikation und Zellteilung.

Eine der größten Herausforderungen für die moderne Stammzell-Forschung ist die Suche nach neuen und genetisch maßgeschneiderten Stammzell-Linien, die man ohne einen Embryo erzeugen kann. Am besten dafür geeignet erscheint der Weg über die Reprogrammierung normaler Körperzellen in pluripotente Stammzellen - unter Verzicht auf Eizellen und Embryos. Doch dazu müssen die Wissenschaftler erst herausfinden, was im einzelnen bei der Reprogrammierung durch Kerntransfer passiert. Welche in einer Zelle enthaltenen Faktoren steuern also einen bereits differenzierten Zellkern zurück in einen Kern, der wieder in der Lage ist, die Entwicklung eines kompletten Organismus zu steuern?


Wissenschaftler um Prof. Hans Schöler haben jetzt am Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Münster gezeigt, dass das Zytoplasma von embryonalen Stammzellen diese magischen Faktoren möglicherweise gar nicht enthält. Vielmehr scheint der Schlüssel im Kern der Stammzellen zu liegen.

Um zu klären, welcher Art die für die "Reprogrammierung" verantwortlichen Faktoren sind, untersuchten die Wissenschaftler die Wirkung unterschiedlicher Bestandteile embryonaler Stammzellen. Als somatischer Fusionspartner dienten Nervenzellen ("Neurospheres") der Maus, die dann entweder mit intakten embryonalen Stammzellen, nur mit deren Zytoplasma oder nur mit deren Kernen fusioniert wurden. Als Nachweis für das "Anschalten" der Pluripotenz der Zellen wirkte der grün-fluoreszierend markierte Transkriptionsfaktor Oct4.

Die Experimente zeigten, dass die Fusion der somatischen Zellen mit intakten embryonalen Stammzellen erwartungsgemäß pluripotente Zellen hervorbringt. Fusioniert man die Nervenzellen nur mit den Kernen embryonaler Stammzellen, findet sich erstaunlicherweise das gleiche Bild: Diese Nervenzellen schalteten ihre eigenen embryonalen Gene an und bildeten Stammzell-ähnliche Kolonien. Setzt man hingegen nur das Zytoplasma der embryonalen Stammzellen ein, werden die somatischen Zellen nicht auf ein pluripotentes Stadium zurückgestellt.

Die für die "Reprogrammierung" von Körperzellen notwendigen Faktoren liegen also nicht im Zytoplasma, sondern in den Zellkernen embryonaler Stammzellen, oder sind zumindest daran anhaftend zu finden.

Originalveröffentlichung:

Jeong Tae Do, Hans R. Schöler
Nuclei of Embryonic Stem Cells Reprogram Somatic Cells
Stem Cells, Nov 2004; 22: 941 - 949

Weitere Informationen:

Prof. Hans R. Schöler
Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin, Münster
Tel.: 0251 980-2866
Fax: 0251 980-2992 bzw. -2802
E-Mail: schoeler@mpi-muenster.mpg.de

Dr. Bernd Wirsing | Max-Planck-Update
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Körperzelle Stammzelle Zellkern Zytoplasma

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Unordnung kann Batterien stabilisieren
18.09.2018 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Mit Nano-Lenkraketen Keime töten
17.09.2018 | Universität Duisburg-Essen

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: Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

Feuert man Lichtpulse aus einer extrem starken Laseranlage auf Materialproben, reißt das elektrische Feld des Lichts die Elektronen von den Atomkernen ab. Für Sekundenbruchteile entsteht ein Plasma. Dabei koppeln die Elektronen mit dem Laserlicht und erreichen beinahe Lichtgeschwindigkeit. Beim Herausfliegen aus der Materialprobe ziehen sie die Atomrümpfe (Ionen) hinter sich her. Um diesen komplexen Beschleunigungsprozess experimentell untersuchen zu können, haben Forscher aus dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) eine neuartige Diagnostik für innovative laserbasierte Teilchenbeschleuniger entwickelt. Ihre Ergebnisse erscheinen jetzt in der Fachzeitschrift „Physical Review X“.

„Unser Ziel ist ein ultrakompakter Beschleuniger für die Ionentherapie, also die Krebsbestrahlung mit geladenen Teilchen“, so der Physiker Dr. Thomas Kluge vom...

Im Focus: Bio-Kunststoffe nach Maß

Zusammenarbeit zwischen Chemikern aus Konstanz und Pennsylvania (USA) – gefördert im Programm „Internationale Spitzenforschung“ der Baden-Württemberg-Stiftung

Chemie kann manchmal eine Frage der richtigen Größe sein. Ein Beispiel hierfür sind Bio-Kunststoffe und die pflanzlichen Fettsäuren, aus denen sie hergestellt...

Im Focus: Patented nanostructure for solar cells: Rough optics, smooth surface

Thin-film solar cells made of crystalline silicon are inexpensive and achieve efficiencies of a good 14 percent. However, they could do even better if their shiny surfaces reflected less light. A team led by Prof. Christiane Becker from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) has now patented a sophisticated new solution to this problem.

"It is not enough simply to bring more light into the cell," says Christiane Becker. Such surface structures can even ultimately reduce the efficiency by...

Im Focus: Mit Nano-Lenkraketen Keime töten

Wo Antibiotika versagen, könnten künftig Nano-Lenkraketen helfen, multiresistente Erreger (MRE) zu bekämpfen: Dieser Idee gehen derzeit Wissenschaftler der Universität Duisburg-Essen (UDE) und der Medizinischen Hochschule Hannover nach. Zusammen mit einem führenden US-Experten tüfteln sie an millionstel Millimeter kleinen Lenkraketen, die antimikrobielles Silber zielsicher transportieren, um MRE vor Ort zur Strecke zu bringen.

In deutschen Krankenhäusern führen die MRE jährlich zu tausenden, teils lebensgefährlichen Komplikationen. Denn wer sich zum Beispiel nach einer Implantation...

Im Focus: Schaltung des Stromflusses auf atomarer Skala

Forscher aus Augsburg, Trondheim und Zürich weisen gleichrichtende Eigenschaften von Grenzflächenkontakten im ferroelektrischen Halbleiter nach.

Die Grenzflächen zwischen zwei elektrisch unterschiedlich polarisierten Bereichen im Festkörper werden als ferroelektrische Domänenwände bezeichnet. In der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von den Grundlagen bis zur Anwendung - Internationale Elektrochemie-Tagung in Ulm

18.09.2018 | Veranstaltungen

Unbemannte Flugsysteme für die Klimaforschung

18.09.2018 | Veranstaltungen

Studierende organisieren internationalen Wettbewerb für zukünftige Flugzeuge

17.09.2018 | Veranstaltungen

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

Auf der InnoTrans 2018 mit innovativen Lösungen für den Güter- und Personenverkehr

18.09.2018 | Messenachrichten

Von den Grundlagen bis zur Anwendung - Internationale Elektrochemie-Tagung in Ulm

18.09.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

18.09.2018 | Physik Astronomie

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