idw – Informationsdienst Wissenschaft
Nachrichten, Termine, Experten
Nachrichten, Termine, Experten
Ein internationales Forscherteam unter der Leitung der Universität Göttingen hat die mikromechanischen Eigenschaften von primären Zilien erforscht. Diese antennenähnlichen Organellen dienen vielen Arten von Zellen in höheren Lebewesen zur Erkennung von Umweltsignalen. Die Wissenschaftler benutzten Lichtmikroskopie und optische Pinzetten zur Abbildung und Manipulation der Zilien an den Oberflächen lebender Zellen in Zellkulturen. Dabei stellten sie überraschenderweise fest, dass die Antennen nicht nur passiv Signale empfangen, sondern sich auch aktiv orientieren und bewegen können.
Pressemitteilung
Nr. 25/2015 – 30. Januar 2015
Die Antenne der Zelle
Göttinger Biophysiker entdecken unerwartete Eigenschaften bei sensorischen Antennen von Zellen
Ein internationales Forscherteam unter der Leitung der Universität Göttingen hat die mikromechanischen Eigenschaften von primären Zilien erforscht. Diese antennenähnlichen Organellen dienen vielen Arten von Zellen in höheren Lebewesen zur Erkennung von Umweltsignalen. Die Wissenschaftler der Göttinger Fakultät für Physik, der National Institutes of Health in Bethesda (USA) und des Vanderbilt Medical Centers in Nashville (USA) benutzten Lichtmikroskopie und optische Pinzetten zur Abbildung und Manipulation der Zilien an den Oberflächen lebender Zellen in Zellkulturen. Dabei stellten sie überraschenderweise fest, dass die Antennen nicht nur passiv Signale empfangen, sondern sich auch aktiv orientieren und bewegen können. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA erschienen.
Primäre Zilien sind entwicklungsgeschichtlich alte Organellen, deren Funktion bisher nur unzulänglich aufgeklärt werden konnte. Im Gegensatz zu beweglichen Zilien und Flagellen, die zum Beispiel auf den Oberflächen menschlicher Lungenepithelzellen zum Abtransport von Staub und anderen Verunreinigungen dienen, besitzen sie keine Motorproteine, mit denen sie sich aktiv verformen könnten. Deshalb glaubten Forscher bisher, dass sie ausschließlich passive Sensoren seien. Die neuen Messungen des Teams unter der Leitung von Prof. Dr. Christoph Schmidt vom III. Physikalischen Institut der Universität Göttingen haben aber gezeigt, dass die Zilien elastisch im Inneren der Zelle verankert sind, und dass sie sich keineswegs passiv verhalten. Da sie in das mechanisch sehr aktive Netzwerk des Zytoskeletts eingebettet sind, kann die Zelle mit Hilfe der Myosinmotoren, die Kräfte im Zytoskelett erzeugen, die Zilien bewegen und ausrichten.
„Die Zilien, die genau wie kleine Stabantennen aussehen, nehmen also nicht nur chemische und mechanische Signale aus der Umgebung auf, sondern fungieren auch als Sendeantennen, die Signale nach außen abgeben können“, so Prof. Schmidt. „Wozu diese aktive Funktion dient, ist noch nicht bekannt. Möglicherweise kalibrieren die Zellen durch die eigene Vibration der Antenne deren Empfindlichkeit gegen äußere mechanische Signale.”
Originalveröffentlichung: Christopher Battle et al. Intracellular and extracellular forces drive primary cilia movement. Proceedings of the National Academy of Sciences (USA) 2015. Doi: http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1421845112.
Hinweis an die Redaktionen:
Fotos zum Thema haben wir im Internet unter http://www.uni-goettingen.de/de/3240.html?cid=5049 zum Download bereitgestellt.
Kontaktadresse:
Prof. Dr. Christoph Schmidt
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Physik – III. Physikalisches Institut
Friedrich-Hund-Platz 1, 37077 Göttingen
Telefon (0551) 39-7740
E-Mail: christoph.schmidt@phys.uni-goettingen.de
Internet: http://www.dpi.physik.uni-goettingen.de/de/science/people/211r125.html
http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1421845112
Schema von dem Verankern der Zilie in der Zelle. Dabei werden Kräfte von der Zelle auf die Zilie übe ...
Grafik: Universität Göttingen
None
Mikroskopbild einer Zilie.
Foto: Universität Göttingen
None
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wissenschaftler
Biologie, Physik / Astronomie
überregional
Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
Deutsch
Schema von dem Verankern der Zilie in der Zelle. Dabei werden Kräfte von der Zelle auf die Zilie übe ...
Grafik: Universität Göttingen
None
Mikroskopbild einer Zilie.
Foto: Universität Göttingen
None
Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.
Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).
Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.
Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).
Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).
