Signal zur Arm- und Beinentwicklung entdeckt

22. Februar 2009, 17:56
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Basler Wissenschafter entschlüsseln selbst regulierendes System zur Ausbildung von embryonalen Extremitäten

Basel - Forscher der Universität Basel haben jenes molekulare Signalsystem entschlüsselt, das Arme und Beine wachsen lässt. Mehrere Signalpfade regulieren einander so, dass der Embryo die Extremitäten zeitlich und räumlich korrekt ausbildet.

Alle Embryonen - auch jene des Menschen - haben während ihrer Entwicklung die erstaunliche Fähigkeit, Abnormitäten zu korrigieren. Der Austausch von Signalen zwischen den Zellen sorgt dafür, dass sich Gewebe wie Knochen, Sehnen und Muskeln in den Armen und Beinen richtig entwickeln.

Obwohl dies seit langem experimentell nachgewiesen ist, blieben die molekularen Grundlagen weitgehend unklar. Forschern um Rolf Zeller vom Department Biomedizin der Universität Basel ist es nun gelungen, eines dieser Signalsysteme zu entschlüsseln, wie die Hochschule am Freitag mitteilte. Die Studie wurde im Fachmagazin Science publiziert.

Rückkoppelungen

Die Wissenschafter entdeckten ein kompliziertes System, in dem mehrere Signalpfade im Embryo durch Rückkoppelungsschleifen verbunden sind. Eine Veränderung in einem Signal führt also zu Veränderungen in allen anderen beteiligten Signalpfaden - so dass die Entwicklung der Arme und Beine trotzdem korrekt abläuft.

Zeller und sein Team unterbrachen bei Mäusen diese genetisch festgelegte Fähigkeit zur Selbstregulation. Dies führte zu Missbildungen, genau wie es die Wissenschafter aufgrund mathematischer Simulationen erwartet hatten.

Laut den Forschern dürfte das gewonnene Wissen langfristig auch für die Medizin wichtig werden: Anhand der Mechanismen könnte es nämlich möglich werden, neue Strategien für Stammzelltherapien oder für die Reparatur von Gewebe zu entwickeln. (APA/sda/red)

  • Extremitätenknospe eines Mäuseembryos: Der vergrößerte Ausschnitt zeigt das Netzwerk der verknüpften Signalpfade.
    foto: jean-denis bénazet, odysse michos und zentrum für mikroskopie der universität basel/aaas

    Extremitätenknospe eines Mäuseembryos: Der vergrößerte Ausschnitt zeigt das Netzwerk der verknüpften Signalpfade.

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