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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Asymmetrische Zellteilung: Mechanismus geklärt |
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| | | Zellteilung sollte zumeist zu identischer Nachkommenschaft führen. Doch gerade in der Embryonalentwicklung und in der Bildung von "Ersatz" aus Stammzellen ist eine asymmetrische Zellteilung erforderlich. Wissenschaftler vom Institut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien haben jetzt einen Mechanismus geklärt, der dabei eine wesentliche Rolle spielt. |
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"Stammzellen sind dadurch charakterisiert, dass bei ihrer Teilung eine Stammzelle und eine andere Zelle entstehen. Die Stammzelle wird ja weiter als eine solche benötigt", erklärte Jürgen A. Knoblich vom IMP gegenüber der APA.
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Die Studie von Jörg Betschinger, Jürgen A. Knoblich und Karl Mechtler vom IMP ist unter dem Titel "Par complex directs asymmetric cell division by phosphorylating the cytoskeletal protein Lgl" am 9. 3. online in "Nature" (doi:10.1038/nature01486) erschienen. |
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 Zum Original-Abstract |
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Nötig für Spezialisierung von Zellen |
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Organismen benötigen Stammzellen zum Ersatz spezialisierterer Zellen. Bei der Teilung einer Stammzelle muss aber ein entstandener Teil die Charakteristika der Stammzelle behalten, die andere kann sich hingegen in Richtung Spezialisierung weiter entwickeln.
Dazu ist eine asymmetrische Teilung notwendig. Bestimmte Proteine müssen schon vor der Teilung in der einen oder der anderen Hälfte der sich teilenden Zelle gruppiert werden.
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An der Fruchtfliege untersucht
Knoblich: "Wir haben das an der Fruchtfliege Drosophila untersucht. Asymmetrische Zellteilung gibt es aber von der Hefe aufwärts." Die beteiligten Gene bzw. Proteine wären auch in höheren Organismen und beim Menschen vorhanden. |
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Protein-Konzentration schon vor der Teilung |
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Bereits bekannt war, dass bei der Teilung von Neuroblasten (Vorläufer von Nervenzellen) bei Drosophila-Fliegen Proteine wie Par-6, Bazooka und aPKC auf der einen Seite konzentriert werden, die Eiweißstoffe Miranda, Prospero, Pon und Numb hingegen auf der anderen Seite.
Dadurch tritt der Effekt ein, dass sich beispielsweise Numb dann nur in einer der beiden entstehenden Zellen konzentriert.
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Der Mechanismus der asymmetrischen Zellteilung |
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Knoblich: "Wir haben nun untersucht, wie es dazu kommt, dass Numb auf einer Seite bleibt." Dabei spielt offenbar ein Komplex aus Par-Proteinen die entscheidende Rolle. Es hängt Phosphote an das so genannte Lgl-Protein an, das ein Bestandteil des Skeletts der Zelle ist.
Der Wissenschaftler: "Dadurch wird Lgl inaktiviert." Numb kann dadurch nicht an die andere Seite der Zelle kommen und bleibt asymmetrisch verteilt. Der wahrscheinliche Mechanismus: Das Numb-Protein wird offenbar in kleinen Bläschen (Vesikel) durch die Zelle transportiert. Wird Lgl inaktiviert, funktioniert das nicht.
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Mögliche Schlüsse auf Krebs-Entstehung |
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Eine weitere Beobachtung der Wissenschaftler vom IMP: "Macht man das Lgl-Protein in den Fliegen kaputt, bekommen sie auch Tumoren." - Das könnte einen Hinweis darauf darstellen, dass solche Mechanismen auch bei der Entstehung von Krebs eine Rolle spielen könnten.
Krebszellen weisen Erbgutschäden bzw. auch Auslassungen im Erbgut auf. Das könnte aus fälschlicherweise asymmetrischen Zellteilungen stammen, lautet eine Hypothese.
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01.01.2010 |
