Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Evolutionsbiologie: Kieler Forschungsteam löst Rätsel um Toll-Rezeptoren

31.10.2012
Das Rätsel um die ursprüngliche Aufgabe der Toll-Rezeptoren ist gelöst. Seit über 25 Jahren untersuchen Forschende aus Medizin und Biologie die Toll-Rezeptoren der Zelle, die entweder zuerst der Immunabwehr oder der Entwicklungssteuerung dienten.

Ein Forschungsteam der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) berichtet in der neuesten Ausgabe der Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), dass die Toll-Rezeptoren im Verlauf der Evolution zuerst der Erkennung von Krankheitserregern und der Kontrolle der Besiedelung mit gutartigen Mikroben dienten und erfüllten damit eine immunbiologische Aufgabe. Die Ergebnisse sind auch bedeutsam für die Humanmedizin.


Hydra gehört, gemeinsam mit den Korallen und Quallen, zu dem Tierstamm der Nesseltiere. Die Tiere werden etwa einen Zentimeter groß. Mikroskopische Fotografie eines der untersuchten Tiere. Copyright: CAU, Bild: Fraune

„Wir konnten mit unseren Untersuchungen an Nesseltieren (Cnidaria) zeigen, dass Toll-Rezeptoren bereits in einer sehr alten Tiergruppe für die Immunabwehr wichtig sind und dass Nesseltiere daher stellvertretend für den Menschen hinsichtlich Toll-Rezeptoren untersucht werden können“, sagt Professor Thomas Bosch, Direktor am Zoologischen Institut und Leiter der Studie. Toll-Rezeptoren kommen in allen Tieren und auch beim Menschen vor. Nesseltiere sind besonders gut für die Forschung geeignet, da man sie leicht in Aquarien halten, genetisch verändern und im Experiment untersuchen kann. Außerdem leben sie im Gegensatz zum Menschen nur mit wenigen verschiedenen Bakterien zusammen. Medizinisch interessante Fragen zu den Toll-Rezeptoren, die nicht direkt am Menschen untersucht werden können, kann man nun an Nesseltieren als Modellorganismen beforschen.

Wie bedeutsam Forschung an Toll-Rezeptoren ist, zeigen mehrere Nobelpreise zum Thema. 1985 wurden die Toll-Rezeptoren erstmals bei Forschungen an der Fruchtfliege (Drosophila melanogaster) entdeckt und ihre essentielle Rolle in der Embryonalentwicklung des Insekts nachgewiesen. Geehrt wurde diese Entdeckung 1995 mit der Vergabe des Medizin-Nobelpreises an Christiane Nüsslein-Volhard, Edward Lewis und Eric Wieschaus. Die Toll-Rezeptoren gerieten erneut in den Fokus der Wissenschaft, als ihnen sowohl in der Fliege als auch in den evolutionär jüngeren Wirbeltieren entscheidende Funktionen in der Erkennung von Krankheitserregern zugeordnet werden konnten. Für diese Arbeiten wurde 2011 der Medizin-Nobelpreis an die Biologen Jules Hoffmann, Bruce Beutler und Ralph Steinmann vergeben.

Wissenschaftlich stellte sich nun die Frage, welche Funktion – Embryonalentwicklung oder Immunbiologie – im Laufe der Evolution zuerst entstand. Um diese Frage zu lösen, untersuchten Forschende des Instituts für Zoologie der CAU und des Max-Planck-Instituts für Evolutionsbiologie in Plön die Funktion von Toll-Rezeptoren in einer evolutionär besonders alten Tiergruppe, den mehr als 600 Millionen Jahre alten Nesseltieren. Die Forscherinnen und Forscher verglichen dabei unter anderem die Anfälligkeit von normalen und genetisch veränderten Nesseltieren gegenüber Krankheitserregern und ihre Besiedelung mit gutartigen Bakterien. Die Studien lieferten deutliche Hinweise, dass die Toll-Rezeptoren bereits bei Nesseltieren die immunologische Funktion aufweisen, während die entwicklungsbiologische Funktion ein Charakteristikum der stammesgeschichtlich jüngeren Insekten zu sein scheint.

Originalpublikation:
Sören Franzenburg,Sebastian Fraune, Sven Künzel, John F. Baines, Tomislav Domazet-Loso and Thomas C. G. Bosch (2012): " MyD88-deficient Hydra reveal an ancient function of TLR signaling in sensing bacterial colonizers", Proceedings of the National Academy of Sciences, http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1213110109

Folgende Bilder stehen zum Download bereit:

http://www.uni-kiel.de/download/pm/2012/2012-310-1.jpg
Bildunterschrift: Hydra gehört, gemeinsam mit den Korallen und Quallen, zu dem Tierstamm der Nesseltiere. Die Tiere werden etwa einen Zentimeter groß. Mikroskopische Fotografie eines der untersuchten Tiere.

Copyright: CAU, Bild: Fraune

http://www.uni-kiel.de/download/pm/2012/2012-310-2.jpg
Bildunterschrift: Die Toll-Rezeptoren wurden am Zoologischen Institut der Kieler Universität sowie am Max-Planck-Instituts für Evolutionsbiologie in Plön mit neuesten molekularbiologischen Methoden untersucht.

Copyright: CAU

Kontakt:

Prof. Dr. Dr. Thomas Bosch
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Zoologisches Institut
Tel: ++49/431/880-4170
E-Mail: tbosch@zoologie.uni-kiel.de
Dr. Sebastian Fraune
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Zoologisches Institut
Tel: ++49/431/880-4149
E-Mail: sfraune@zoologie.uni-kiel.de

Dr. Boris Pawlowski | idw
Weitere Informationen:
http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1213110109
http://www.uni-kiel.de/aktuell/pm/2012/2012-310-tollrezeptor.shtml
http://www.uni-kiel.de/aktuell/pm/2012/2012-310-tollrezeptor-e.shtml

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neuer Therapieansatz fördert die Reparatur von Blutgefässen nach einem Hirnschlag
25.06.2019 | Universität Zürich

nachricht In der thermischen Molekül-Falle Neue Ansätze zur Erforschung der molekularen Ursachen der Amyloid-Bildung
25.06.2019 | Universität Leipzig

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: Einzelne Atome im Visier

Mit der NMR-Spektroskopie ist es in den letzten Jahrzehnten möglich geworden, die räumliche Struktur von chemischen und biochemischen Moleküle zu erfassen. ETH-Forschende haben nun einen Weg gefunden, wie man dieses Messprinzip auf einzelne Atome anwenden kann.

Die Kernspinresonanz-Spektroskopie – kurz NMR-Spektroskopie – ist eine der wichtigsten physikalisch-chemischen Untersuchungsmethoden. Damit lässt sich...

Im Focus: Partielle Mondfinsternis am 16./17. Juli 2019

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg - Wie im letzten Jahr findet auch 2019 eine in den späten Abendstunden in einer lauen Sommernacht gut zu beobachtende Mondfinsternis statt, und zwar in der Nacht vom 16. auf den 17. Juli. Die Finsternis ist zwar nur partiell - der Mond tritt also nicht vollständig in den Erdschatten ein - es ist aber für die nächsten Jahre die einzige gut sichtbare Mondfinsternis im deutschen Sprachraum.

Am Dienstagabend, den 16. Juli, wird ein kosmisches Schauspiel zu sehen sein: Der Vollmond taucht zu einem großen Teil in den Schatten der Erde ein, es findet...

Im Focus: Fraunhofer IDMT zeigt akustische Qualitätskontrolle auf der Fachmesse für Messtechnik »Sensor + Test 2019«

Das Ilmenauer Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT präsentiert vom 25. bis 27. Juni 2019 am Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Gesellschaft (Stand 5-248) seine neue Lösung zur berührungslosen, akustischen Qualitätskontrolle von Werkstücken und Bauteilen. Da die Prüfung zerstörungsfrei funktioniert, kann teurer Prüfschrott vermieden werden. Das Prüfverfahren wird derzeit gemeinsam mit verschiedenen Industriepartnern im praktischen Einsatz erfolgreich getestet und hat das Technology Readiness Level (TRL) 6 erreicht.

Maschinenausfälle, Fertigungsfehler und teuren Prüfschrott reduzieren

Im Focus: Fraunhofer IDMT demonstrates its method for acoustic quality inspection at »Sensor+Test 2019« in Nürnberg

From June 25th to 27th 2019, the Fraunhofer Institute for Digital Media Technology IDMT in Ilmenau (Germany) will be presenting a new solution for acoustic quality inspection allowing contact-free, non-destructive testing of manufactured parts and components. The method which has reached Technology Readiness Level 6 already, is currently being successfully tested in practical use together with a number of industrial partners.

Reducing machine downtime, manufacturing defects, and excessive scrap

Im Focus: Erfolgreiche Praxiserprobung: Bidirektionale Sensorik optimiert das Laserauftragschweißen

Die Qualität generativ gefertigter Bauteile steht und fällt nicht nur mit dem Fertigungsverfahren, sondern auch mit der Inline-Prozessregelung. Die Prozessregelung sorgt für einen sicheren Beschichtungsprozess, denn Abweichungen von der Soll-Geometrie werden sofort erkannt. Wie gut das mit einer bidirektionalen Sensorik bereits beim Laserauftragschweißen im Zusammenspiel mit einer kommerziellen Optik gelingt, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT auf der LASER World of PHOTONICS 2019 auf dem Messestand A2.431.

Das Fraunhofer ILT entwickelt optische Sensorik seit rund 10 Jahren gezielt für die Fertigungsmesstechnik. Dabei hat sich insbesondere die Sensorik mit der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Innovationstag NEULAND: Erfindungen zum Anfassen

26.06.2019 | Veranstaltungen

17. Internationale Conference on Carbon Dioxide Utilization in Aachen

25.06.2019 | Veranstaltungen

Meeresleuchten, Klimawandel, Küstenmeere Afrikas – Spannende Vielfalt bei „Warnemünder Abenden 2019“

24.06.2019 | Veranstaltungen

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

Robust, Sauber, Ausdauernd: Neuartige Mikro-KWK-Pilotanlage geht nach erfolgreichem Labor-Langzeitversuch in Feldtest

26.06.2019 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Innovationstag NEULAND: Erfindungen zum Anfassen

26.06.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Der Dunklen Materie auf der Spur

26.06.2019 | Physik Astronomie

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