Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Können Embryonen die eigene Lebensfähigkeit in der Mutter beeinflussen?

17.11.2010
Neue Variante eines lebenswichtigen Proteins bei Schweinen
im Dummerstorfer Forschungsinstitut entdeckt

Wissenschaftlern des Leibniz-Instituts für Nutztierbiologie in Dummerstorf (FBN) ist eine wegweisende Entdeckung bei der Erforschung des Zusammenspiels zwischen Muttertier und frühem Embryo während der Trächtigkeit gelungen.

Dr. Karin Wollenhaupt und Dr. Wolfgang Tomek vom Forschungsbereich Fortpflanzungsbiologie konnten erstmals bei Schweinen einen neuartigen Regulationsmechanismus nachweisen, bei dem ein Embryo die mütterliche Gebärmutterschleimhaut beeinflusst, um damit das Fortbestehen der Trächtigkeit zu sichern. Im Zentrum der Untersuchung steht ein in allen Zellen von Säugetieren vorkommendes und lebenswichtiges Protein (eIF4E) (siehe HINTERGRUND).

Die Forscher entdeckten in der Gebärmutterschleimhaut eine neue Variante dieses Proteins, das bei anderen untersuchten Tierarten, zum Beispiel bei der Maus oder beim Rind, und in anderen Organen des Schweins nicht auftritt. Genaue Kenntnisse dieses Mechanismus könnten künftig dazu beitragen, embryonale Verluste zu verringern, um langfristig gesunde, lebensfähige Ferkel mit einem ausgeglichenen Wurfgewicht zu erzeugen.

Das Projekt wurde zwischen 2007 und 2010 am Leibniz-Institut für Nutztierbiologie in Dummerstorf durchgeführt. Finanziell unterstützt wurde es von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Bei den komplexen Untersuchungen kamen veterinärmedizinischen Methoden (zum Beispiel Endoskopie, künstliche Besamung,) sowie biochemische und molekularbiologische Methoden (beispielsweise Massenspektrometrie) zum Einsatz. Die Ergebnisse werden in der Dezemberausgabe der international beachteten Fachzeitschrift Biochemical Journal veröffentlicht. Der Artikel kann bereits unter http://www.biochemj.org/bj/imps/pdf/BJ20100801.pdf abgerufen werden.

Die Einnistung (Implantation) der Embryonen in die Gebärmutter (Uterus) eines Muttertiers ist ein Schlüsselereignis für den Fortbestand einer Trächtigkeit. In diesem Zeitraum signalisiert der Embryo dem mütterlichen Organismus den Beginn dieses Ereignisses und nimmt Einfluss auf die Struktur und die Funktion der Uterusschleimhaut, um das eigene Wachstum und die Entwicklung zu ermöglichen. Die Grundlagenforscher entdeckten die verkürzte Form des Proteins eIF4E gerade zu dem Zeitpunkt in der Uterussschleimhaut des Schweins, wenn der Embryo mit dieser intensiv in Kontakt tritt. Diese Prozesse haben wiederum auf molekularer Ebene weit reichende Folgen für die mütterlichen Zellen. So wird unter anderem die Regulierung des körpereigenen Aufbaus von Proteinen (Proteinbiosynthese) beeinflusst, wobei entwicklungsbedingt neue Proteine entstehen.

Die Uterussschleimhaut beim Schwein ist in sofern einzigartig, da sie anders als beim Menschen oder einer Maus als eine Art Barriere wirkt und das Eindringen des Embryos verhindert (nicht-invasiver Implantationsmechanismus). Die FBN-Wissenschaftler haben herausgefunden, dass dafür vermutlich die von Ihnen entdeckte verkürzte Form des Proteins eIF4E verantwortlich ist. Wenn ein Schweinembryo hingegen mit anderen Geweben in Kontakt kommt, die diesen bestimmten Faktor nicht bilden, beispielsweise bei einer Eileiterschwangerschaft, wird das mütterliche Gewebe zerstört. Die neu entdeckte Proteinvariante führt demzufolge zur Bildung spezifischer Proteine beim Schwein, die einerseits das Eindringen des Embryos verhindern, andererseits aber das Fortbestehen der Trächtigkeit und die embryonale Lebensfähigkeit fördern.

Dies ist Gegenstand weiterer Forschungen. Dabei soll nun genauer untersucht werden, welche Proteine neu gebildet werden. Es geht unter anderem darum, die Auswirkungen auf die Überlebensfähigkeit der Embryonen zu analysieren. Die künftigen Ergebnisse könnten dazu beitragen, die Bedingungen für die Entwicklung der Embryonen in der Gebärmutterschleimhaut zu verbessern.

HINTERGRUND „Protein eIF4E“ ist lebenswichtig
Proteine (Eiweiße) sind aus Aminosäuren aufgebaute Makromoleküle. Sie bilden einen wesentlichen Bestandteil der Grundbausteine einer Zelle und steuern fast alle Lebensprozesse. Eiweiße bestimmen letztlich die Form und Struktur der Zellen.

Das Protein, der Initiationsfaktor eIF4E (eukaryotische Initiationsfaktor 4E), spielt eine zentrale Rolle im zellulären Stoffwechsel. Es kommt in allen Zellen von Säugetieren vor. Ohne diesen Faktor sind Zellen nicht lebensfähig, da das Protein an zentraler Stelle die Proteinbiosynthese (Herstellung eines Proteins in Lebewesen) reguliert. Die herausragende Bedeutung von eIF4E wird auch daran deutlich, dass eine Entgleisung seiner Regulation mit der Entstehung von verschiedenen Krebsarten in Verbindung gebracht wird.

Das Leibniz-Institut für Nutztierbiologie wurde 1993 als eine Stiftung öffentlichen Rechts gegründet und ist eine Einrichtung der Leibniz-Gemeinschaft. Zur ihr gehören zurzeit 86 Forschungsinstitute und wissenschaftliche Infrastruktureinrichtungen für die Forschung sowie drei assoziierte Mitglieder. Die Ausrichtung der Leibniz-Institute reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Sozial- und Raumwissenschaften bis hin zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute arbeiten strategisch und themenorientiert an Fragestellungen von gesamtgesellschaftlicher Bedeutung. Bund und Länder fördern die Institute der Leibniz-Gemeinschaft daher gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen etwa 16.100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, davon sind ca. 7.100 Wissenschaftler, davon wiederum 2.800 Nachwuchswissenschaftler. Näheres unter http://www.leibniz-gemeinschaft.de

Ansprechpartner
Leibniz-Institut für Nutztierbiologie (FBN)
Wilhelm-Stahl-Allee 2, 18196 Dummerstorf
Forschungsbereich Fortpflanzungsbiologie
Dr. Wolfgang Tomek
T +49 38208 68 779
E tomek@fbn-dummerstorf.de
F +49 38208 68 752
Dr. Karin Wollenhaupt
T +49 38208 68 765
E wollenhaupt@fbn-dummerstorf.de
F +49 38208 68 752
Wissenschaftsmanagement und Dokumentation
Dr. Norbert K. Borowy
T +49 38208 68 605
E borowy@fbn-dummerstorf.de

Norbert K. Borowy | idw
Weitere Informationen:
http://www.leibniz-gemeinschaft.de
http://www.fbn-dummerstorf.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Klimafolgenforschung in Hannover: Kleine Pflanzen gegen große Wellen
17.08.2018 | Leibniz Universität Hannover

nachricht Forschende entschlüsseln das Alter feiner Baumwurzeln
17.08.2018 | Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL

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: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

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

Bionik im Leichtbau

17.08.2018 | Verfahrenstechnologie

Klimafolgenforschung in Hannover: Kleine Pflanzen gegen große Wellen

17.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

HAWK-Ingenieurinnen und -Ingenieure entwickeln die leichteste 9to-LKW-Achse ihrer Art

17.08.2018 | Messenachrichten

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