Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Einblicke in die Architektur des Lebens

23.09.2011
Freiburger Forscher entdecken tragende Säulen im Bauplan der Zellkraftwerke

Wissenschaftler der Universität Freiburg haben einen neuen Mechanismus entdeckt, der für die Architektur und Funktionsweise der Mitochondrien, die als Kraftwerke der Zelle bekannt sind, von zentraler Wichtigkeit ist.

Im Inneren dieser Organellen finden an biologischen Membranen chemische Reaktionen statt, mit deren Hilfe Energie aus der Nahrung für den Stoffwechsel und das Wachstum von Zellen bereitgestellt wird. Die innere Mitochondrien-Membran zeichnet sich durch eine charakteristische und für ihre Rolle als Energieüberträger unerlässliche Architektur aus. Fehler im Bauplan der Mitochondrien können bei Menschen zu gravierenden Erkrankungen insbesondere der Muskeln und Nerven führen.

Die innere Mitochondrien-Membran bildet schlauchartige Einstülpungen, die Cristae genannt werden. Eine äußere Mitochondrien-Membran umschließt diese filigranen Generatoren der Kraftwerke. Wie diese Feinstruktur, die in allen Organismen vom Einzeller bis zum Menschen identisch ist, gebildet wird, war bisher rätselhaft. In einer Zusammenarbeit des Sonderforschungsbereichs 746, des Exzellenzclusters Centre for Biological Signalling Studies (BIOSS) und der Spemann Graduiertenschule für Biologie und Medizin (SGBM) entdeckten die Freiburger Forscherinnen und Forscher um Projektleiter Dr. Martin van der Laan und Prof. Bettina Warscheid in dem einzelligen Modellorganismus Bäckerhefe eine riesige molekulare Maschine aus sechs verschiedenen Membranproteinen, die für die Verankerung der Cristae an der Hülle der Mitochondrien notwendig ist. In ihrer Studie, die soeben in der renommierten Fachzeitschrift Developmental Cell veröffentlicht wurde, konnten die Forscher zeigen, dass Defekte in diesem Proteinkomplex die Ablösung der Cristae und damit schwerwiegende Wachstumsstörungen der Zellen zur Folge haben.

In Zusammenarbeit mit Prof. Agnieszka Chacinska vom International Institute for Molecular and Cell Biology in Warschau/Polen, konnte das Forscherteam zudem nachweisen, dass die zentrale Komponente dieser faszinierenden Protein-Maschinerie nicht nur entscheidend für die Innenarchitektur der zellulären Kraftwerke ist, sondern auch molekulare Kontaktstellen zwischen den beiden mitochondrialen Membranen ausbildet. Diese Membranbrücken erleichtern den Transport neuer Proteine, die außerhalb der Organellen hergestellt werden, in die Mitochondrien.

Mit der Entdeckung und Charakterisierung einer tragenden Säule der mitochondrialen Architektur konnten die Freiburger Forscher ein viel diskutiertes Problem der Zellbiologie lösen und haben einen bedeutsamen Beitrag zum Verständnis von Bauplan und Funktionsweise der Zellkraftwerke geleistet. Die Einsichten können hilfreich sein für die Aufklärung von zahlreichen Krankheitsmechanismen, die mit einer veränderten Struktur der Mitochondrien einhergehen.

Veröffentlichung: Martin van der Laan et al.: "Dual Role of Mitofilin in Mitochondrial Membrane Organization and Protein Biogenesis", in: Developmental Cell, published online September 22, 2011.

Kontakt:
Dr. Martin van der Laan
Institut für Biochemie und Molekularbiologie
Sonderforschungsbereich 746
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761 / 203-5270
Fax: 0761 / 203-5261
E-Mail: martin.van.der.laan@biochemie.uni-freiburg.de

Rudolf-Werner Dreier | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-freiburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Betazellfunktion im Tiermodell wiederhergestellt: Neue Wirkstoffkombination könnte Diabetes-Remission ermöglichen
21.02.2020 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

nachricht Darmkrebs: Erhöhte Lebenserwartung dank individueller Therapien
20.02.2020 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

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: Ultraschnelles Schalten eines optischen Bits: Gewinn für die Informationsverarbeitung

Wissenschaftler der Universität Paderborn und der TU Dortmund veröffentlichen Ergebnisse in Nature Communications

Computer speichern Informationen in Form eines Binärcodes, einer Reihe aus Einsen und Nullen – sogenannten Bits. In der Praxis werden dafür komplexe...

Im Focus: Fraunhofer IOSB-AST und DRK Wasserrettungsdienst entwickeln den weltweit ersten Wasserrettungsroboter

Künstliche Intelligenz und autonome Mobilität sollen dem Strukturwandel in Thüringen und Sachsen-Anhalt neue Impulse verleihen. Mit diesem Ziel fördert das Bundeswirtschaftsministerium ab sofort ein innovatives Projekt in Halle (Saale) und Ilmenau.

Der Wasserrettungsdienst Halle (Saale) und das Fraunhofer Institut für Optronik,
Systemtechnik und Bildauswertung, Institutsteil Angewandte Systemtechnik...

Im Focus: A step towards controlling spin-dependent petahertz electronics by material defects

The operational speed of semiconductors in various electronic and optoelectronic devices is limited to several gigahertz (a billion oscillations per second). This constrains the upper limit of the operational speed of computing. Now researchers from the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter in Hamburg, Germany, and the Indian Institute of Technology in Bombay have explained how these processes can be sped up through the use of light waves and defected solid materials.

Light waves perform several hundred trillion oscillations per second. Hence, it is natural to envision employing light oscillations to drive the electronic...

Im Focus: Haben ein Auge für Farben: druckbare Lichtsensoren

Kameras, Lichtschranken und Bewegungsmelder verbindet eines: Sie arbeiten mit Lichtsensoren, die schon jetzt bei vielen Anwendungen nicht mehr wegzudenken sind. Zukünftig könnten diese Sensoren auch bei der Telekommunikation eine wichtige Rolle spielen, indem sie die Datenübertragung mittels Licht ermöglichen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) am InnovationLab in Heidelberg ist hier ein entscheidender Entwicklungsschritt gelungen: druckbare Lichtsensoren, die Farben sehen können. Die Ergebnisse veröffentlichten sie jetzt in der Zeitschrift Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.201908258).

Neue Technologien werden die Nachfrage nach optischen Sensoren für eine Vielzahl von Anwendungen erhöhen, darunter auch die Kommunikation mithilfe von...

Im Focus: Einblicke in die Rolle von Materialdefekten bei der spin-abhängigen Petahertzelektronik

Die Betriebsgeschwindigkeit von Halbleitern in elektronischen und optoelektronischen Geräten ist auf mehrere Gigahertz (eine Milliarde Oszillationen pro Sekunde) beschränkt. Die Rechengeschwindigkeit von modernen Computern trifft dadurch auf eine Grenze. Forscher am MPSD und dem Indian Institute of Technology in Bombay (IIT) haben nun untersucht, wie diese Grenze mithilfe von Lichtwellen und Festkörperstrukturen mit Defekten erhöht werden könnte, um noch größere Rechenleistungen zu erreichen.

Lichtwellen schwingen mehrere hundert Trillionen Mal pro Sekunde und haben das Potential, die Bewegung von Elektronen zu steuern. Im Gegensatz zu...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leopoldina-Symposium: „Mission – Innovation“ 2020

21.02.2020 | Veranstaltungen

Gemeinsam auf kleinem Raum - Mikrowohnen

19.02.2020 | Veranstaltungen

Chemnitzer Linux-Tage am 14. und 15. März 2020: „Mach es einfach!“

12.02.2020 | Veranstaltungen

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

Globale Datenbank für Karstquellenabflüsse

21.02.2020 | Geowissenschaften

Leopoldina-Symposium: „Mission – Innovation“ 2020

21.02.2020 | Veranstaltungsnachrichten

Langlebige Fachwerkbrücken aus Stahl einfacher bemessen

21.02.2020 | Architektur Bauwesen

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