Klebersubstanzen halten Zentriolen in Schach

22. Juli 2013, 19:23
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Wiener Forscher klären beide zelluläre Mechanismen auf, die die Teilung der Zentriolen kontrollieren

Wien - Die Fähigkeit von Zellen, sich zu teilen, ist einer der wichtigsten und grundlegendsten Prozesse des Lebens. Dabei werden zunächst alle zellulären Bestandteile verdoppelt, bevor sie anschließend gleichmäßig auf die zwei entstehenden Tochterzellen aufgeteilt werden. Dieser Prozess muss streng reguliert und an die verschiedenen Entwicklungsstadien eines Organismus angepasst werden. Treten hierbei Fehler auf, können Tumore entstehen.

Eine Studie von Alex Dammermann und seinem Team an den Max F. Perutz Laboratories (MFPL) der Universität Wien und der Medizinischen Universität Wien sowie ihren KollegInnen am Institut für Molekulare Pathologie (IMP) zeigt nun, wie die Verdopplung von Zentriolen während der Zellteilung reguliert wird. Die Publikation ist im Fachjournal "Current Biology" erschienen.

Zentriolen, die Dirigenten der Zellteilung

Wenn sich unsere Zellen teilen, sammelt sich ihr genetisches Material – in Form von X-förmigen Chromosomen – in der Mitte der Zelle, bevor die beiden Arme des X von langen Spindelfasern, den Mikrotubuli, zu entgegengesetzten Polen der Zelle gezogen werden. Die Spindelpole werden in tierischen Zellen von sogenannten Zentrosomen organisiert. Diese bestehen aus einem Paar rechtwinklig zueinander angeordneter, zylinderförmiger Zentriolen, die in ein Mischmasch aus Proteinen, die pericentriolare Matrix (PCM), eingebettet sind. Nach der Zellteilung enthält jede Tochterzelle genau ein Zentrosom mit jeweils zwei Zentriolen. Treten jedoch Fehler auf, sind Zelltod oder Tumorentstehung die Folge.

Die Klebersubstanzen

Wie die beiden rechtwinklig zueinander angeordneten Zentriolen zusammengehalten werden und was ihre Trennung reguliert, war lange unbekannt. Gabriela Cabral dazu: "Viele ForscherInnen sind davon ausgegangen, dass derselbe Kleber, der Chromosomen verbindet, eine Substanz namens Cohesin, auch die Zentriolen zusammenhält. Wir konnten nun zeigen, dass dies nur unter ganz bestimmten Umständen, nämlich während der Befruchtung der Fall ist. In allen anderen Situationen, zum Beispiel den Zellteilungen im Anschluss an die Befruchtung, ist die PCM die Klebersubstanz."

Dies erklärt auch die widersprüchlichen Ergebnisse vorangegangener Studien. "Wir waren wirklich überrascht, dass es zwei verschiedene zelluläre Mechanismen gibt, die die Teilung der Zentriolen kontrollieren. Diese Entdeckung haben wir nur machen können, weil wir den Fadenwurm C. elegans als Modellorganismus verwendet haben. Hätten wir Zellkulturen verwendet, hätten wir niemals herausgefunden, dass der Mechanismus der Zentriolenteilung abhängig vom Entwicklungsstadium ist", sagte Alex Dammermann. Nun wollen die Forscher die PCM, den Mischmasch von Proteinen, genauer auf seine Zusammensetzung und Funktion untersuchen. (red, derStandard.at, 22.7.2013)

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