Nanoskalpell kann in Zelle "schneiden"

26. Oktober 2003, 11:30
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Proteinmolekül von Forschern der Universität Kassel zum Werkzeug gemacht

Kassel - Forscher der Universität Kassel haben ein molekulares Skalpell entwickelt, mit dem zuverlässig innerhalb einer kleinen Zelle ein operativer Eingriff vorgenommen werden kann. Das "Skalpell" ist ein nur einige Nanometer großes Proteinmolekül. Der Zellbiologe Markus Maniak und sein Team sehen für ihre Entwicklung eine weites Betätigungsfeld für die Zukunft. Sie hoffen, dass ihr Verfahren, das am Center for Interdisciplinary Nanostructure Science and Technology (CINSaT) entwickelt wurde, hilft, die vielen noch unbekannten Funktionen des Zellskeletts aufzuklären.

Das Kasseler Forschungstesam benutzte drei Komponenten aus dem molekularen Baukasten der Natur, die mit Hilfe von gentechnischen Verfahren zu einem einzigen Werkzeug zusammengefügt wurden. Ein Ende des Werkzeugs dirigiert es zum Einsatzort in der Zelle hin. Der Mittelteil ermöglicht es den Wissenschaftlern, das Proteinmolekül in der Zelle sichtbar zu machen. Am anderen Ende befindet sich ein molekulares Schneidwerkzeug. Dieses kann Aktinstäbchen zerschneiden, die wie Knochen und Muskeln in der Zelle wirken.

Das Aktinskelett hat vielfältige, unterschiedliche Funktionen in der Zelle und sorgt u.a. für deren Form und Bewegung sowie die ständig wechselnde Anordnung der Organellen innerhalb einer Zelle. Es ist deshalb offensichtlich, dass Zellen ohne Aktin nicht lebensfähig sind. Die meisten Vermutungen über die Aufgaben des Zellskeletts stammen aus Experimenten, in denen das gesamte in der Zelle vorhandene Aktin mit natürlichen Zellgiften vorübergehend gestört wurde. Damit werden alle Funktionen gleichzeitig gestört und es ist schwierig, die Einzelaufgaben des Aktins zu identifizieren. Hier hilft das zielgenaue Skalpell. Es schneidet nur die Aktinstäbchen, die eine Verdauungsorganelle umgeben, in funktionslose Bruchstücke, lässt aber das übrige Zellskelett unberührt. (pte)

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