Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Organisation der Körperachsen

01.06.2016

Damit Zellen in unserem Körper "wissen", wo sie hingehören und was sie werden sollen, werden früh in der Embryonalentwicklung zwei Körperachsen angelegt. Ein so genannter "Organisator" ist für diese Achsenbildung verantwortlich. In einer aktuellen Publikation im Fachjournal "Nature Communications" haben der Entwicklungsbiologe Ulrich Technau und Grigory Genikhovich von der Universität Wien und sein Team herausgefunden, dass die molekularen Grundlagen dieses Organisators sehr viel älter sind als angenommen und keineswegs eine "Erfindung" der Wirbeltiere: Diese Signalmoleküle entwickelten sich bereits vor 600 Millionen Jahren in den gemeinsamen Vorfahren von Wirbeltieren und Seeanemonen.

Beim Menschen und bei Tieren ist die korrekte Position von Organen, Gewebe und Gliedmaßen von essentieller Bedeutung. Diese Lage wird üblicherweise durch zwei Körperachsen (Vorder-Hinterende und Rücken-Bauch-Achse) bestimmt, die ein Koordinatensystem aufbauen und damit jeder Zelle eine präzise Adresse zuweisen.


Die Signalmoleküle der molekularen Grundlagen für Körperachsen entwickelten sich bereits vor 600 Millionen Jahren in den gemeinsamen Vorfahren von Wirbeltieren und Seeanemonen.

Copyright: millerse - Sarah E (http://bit.ly/25wsZwa), Wikimedia Commons


Die Transplantation eines Fragments des Urmund-Organisators verursacht die Bildung einer sekundären Körperachse.

Copyright: Modifiziert nach Kraus et al., 2016, Universität Wien

So ist beispielsweise das zentrale Nervensystem aller Wirbeltiere am Rücken lokalisiert, während der Magen-Darmtrakt auf der Bauchseite angelegt ist.

Bei Wirbeltieren gibt es in der frühen Embryogenese einen "Organisator" im Bereich des Urmundes (Blastoporus), der für die Achsenbildung des gesamten Organismus verantwortlich ist. Die Entdeckung dieses Organisators wurde bereits 1935 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.

Das Organisator-Gewebe instruiert alle umliegenden Zellen am Aufbau der Körperachsen teilzunehmen und zwingt ihnen gewissermaßen ihr Schicksal auf. Ohne ihn wüsste der Embryo nicht, wo der Kopf und Schwanz bzw. wo Rücken und Bauch sein sollen. Fehler in diesem frühen embryonalen Stadium können zu schweren Missbildungen wie siamesischen Zwillingen führen.

In den letzten 25 Jahren haben ForscherInnen die genetische Grundlage dieses besonderen Teils des Embryos bei Wirbeltieren weitgehend entschlüsselt. Gängige Lehrmeinung war, dass der Organisator ausschließlich bei Wirbeltieren vorkommt, da er sich bei Insekten oder Würmern nicht ohne weiteres finden lässt.

Die Arbeitsgruppe um Grigory Genikhovich und Ulrich Technau vom Department für Molekulare Evolution und Entwicklung der Universität Wien konnte nun zeigen, dass nicht nur das Prinzip des Organisators, sondern auch seine molekulare Grundlage sehr viel älter sind als ursprünglich angenommen.

"Wir haben durch Transplantationen und molekulare Untersuchungen bei Embryonen der Seeanemone Nematostella vectensis ebenfalls einen Blastoporus-Organisator gefunden, der wie bei Wirbeltieren die gleiche Klasse von Signalmolekülen zur Achsenbildung nutzt", erklärt Ulrich Technau. "Wir gehen daher davon aus, dass dieses Grundprinzip der embryonalen Regulation der Körperachsen bereits im gemeinsamen Vorfahren von Wirbeltieren und Seeanemonen vor mehr als 600 Millionen Jahren entstanden ist".

Publikation in "Nature Communications":
"Prebilaterian origin of the blastoporal axial organizer": Yulia Kraus, Andrew Aman, Ulrich Technau and Grigory Genikhovich. Nature Communications 7:11694
DOI: 10.1038/ncomms11694

Wissenschaftlicher Kontakt
Dr. Ulrich Technau
Department für Molekulare Evolution und Entwicklung
Universität Wien
1090 Wien, Althanstraße 14 (UZA I)
T +43-1-4277-570 00
M +43-664-60277-570 00
ulrich.technau@univie.ac.at

Rückfragehinweis
Mag. Alexandra Frey
Pressebüro der Universität Wien
Forschung und Lehre
1010 Wien, Universitätsring 1
T +43-1-4277-175 33
M +43-664-602 77-175 33
alexandra.frey@univie.ac.at

Offen für Neues. Seit 1365.
Die Universität Wien ist eine der ältesten und größten Universitäten Europas: An 19 Fakultäten und Zentren arbeiten rund 9.600 MitarbeiterInnen, davon 6.800 WissenschafterInnen. Die Universität Wien ist damit die größte Forschungsinstitution Österreichs sowie die größte Bildungsstätte: An der Universität Wien sind derzeit rund 93.000 nationale und internationale Studierende inskribiert. Mit über 180 Studien verfügt sie über das vielfältigste Studienangebot des Landes. Die Universität Wien ist auch eine bedeutende Einrichtung für Weiterbildung in Österreich. http://www.univie.ac.at

Stephan Brodicky | Universität Wien

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neue Testmethode verbessert Tuberkulose-Diagnose bei Nashörnern
12.12.2018 | Forschungsverbund Berlin e.V.

nachricht Magische kolloidale Cluster
11.12.2018 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

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: New Foldable Drone Flies through Narrow Holes in Rescue Missions

A research team from the University of Zurich has developed a new drone that can retract its propeller arms in flight and make itself small to fit through narrow gaps and holes. This is particularly useful when searching for victims of natural disasters.

Inspecting a damaged building after an earthquake or during a fire is exactly the kind of job that human rescuers would like drones to do for them. A flying...

Im Focus: Neuartige Lasertechnik für chemische Sensoren in Mikrochip-Größe

Von „Frequenzkämmen“ spricht man bei speziellem Laserlicht, das sich optimal für chemische Sensoren eignet. Eine revolutionäre Technik der TU Wien erzeugt dieses Licht nun viel einfacher und robuster als bisher.

Ein gewöhnlicher Laser hat genau eine Farbe. Alle Photonen, die er abstrahlt, haben genau dieselbe Wellenlänge. Es gibt allerdings auch Laser, deren Licht...

Im Focus: Topological material switched off and on for the first time

Key advance for future topological transistors

Over the last decade, there has been much excitement about the discovery, recognised by the Nobel Prize in Physics only two years ago, that there are two types...

Im Focus: Neue Methode verpasst Mikroskop einen Auflösungsschub

Verspiegelte Objektträger ermöglichen jetzt deutlich schärfere Bilder / 20fach bessere Auflösung als ein gewöhnliches Lichtmikroskop - Zwei Forschungsteams der Universität Würzburg haben dem Hochleistungs-Lichtmikroskop einen Auflösungsschub verpasst. Dazu bedampften sie den Glasträger, auf dem das beobachtete Objekt liegt, mit maßgeschneiderten biokompatiblen Nanoschichten, die einen „Spiegeleffekt“ bewirken. Mit dieser einfachen Methode konnten sie die Bildauflösung signifikant erhöhen und einzelne Molekülkomplexe auflösen, die sich mit einem normalen Lichtmikroskop nicht abbilden lassen. Die Studie wurde in der NATURE Zeitschrift „Light: Science and Applications“ veröffentlicht.

Die Schärfe von Lichtmikroskopen ist aus physikalischen Gründen begrenzt: Strukturen, die näher beieinander liegen als 0,2 tausendstel Millimeter, verschwimmen...

Im Focus: Supercomputer ohne Abwärme

Konstanzer Physiker eröffnen die Möglichkeit, Supraleiter zur Informationsübertragung einzusetzen

Konventionell betrachtet sind Magnetismus und der widerstandsfreie Fluss elektrischen Stroms („Supraleitung“) konkurrierende Phänomene, die nicht zusammen in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Januar und Februar 2019

11.12.2018 | Veranstaltungen

Eine Norm für die Reinheitsbestimmung aller Medizinprodukte

10.12.2018 | Veranstaltungen

Fachforum über intelligente Datenanalyse

10.12.2018 | Veranstaltungen

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

Bose-Einstein-Kondensate können Gravitationswellen derzeit wohl kaum nachweisen

12.12.2018 | Physik Astronomie

Neue Testmethode verbessert Tuberkulose-Diagnose bei Nashörnern

12.12.2018 | Biowissenschaften Chemie

Alles unter Kontrolle: Fraunhofer LBF sorgt für mehr Zuverlässigkeit bei Medizingeräten

12.12.2018 | Medizintechnik

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