Schnelle Reaktionen: Wie Nervenzellen Zeit sparen

23. Dezember 2016, 05:30
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Zellen können auf einen Vorrat an DNA-Kopien in der "Zwischenablage" zurückgreifen

Basel – Nervenzellen müssen extrem schnell auf Reize reagieren können. Wissenschafter der Universität Basel haben entdeckt, wie diese Zellen Zeit sparen: Sie legen einen Vorrat an DNA-Kopien an, damit sie schneller die nötigen Proteine produzieren können.

Proteine herzustellen ist ein aufwendiger Prozess: Zellen müssen zunächst Kopien des jeweiligen Gens herstellen und diese Kopien noch bearbeiten, um daraus die fertigen Baupläne für die Proteine herzustellen. Erst dann startet die tatsächliche Proteinproduktion. Wissenschafter um Peter Scheiffele von der Uni Basel haben nun aber entdeckt, dass Nervenzellen quasi vorarbeiten, um schneller reagieren zu können.

Vorbereitung ist alles

Wie die Forscher im Fachblatt "Neuron" berichten, legen Nervenzellen für bestimmte Gene einen Vorrat an Kopien an und bearbeiten diese sogar teilweise. Treffe ein neuronaler Reiz ein, greife die Zelle demnach auf diese "Zwischenablage" an halbfertigen Protein-Bauplänen zurück und könne so schneller auf den Reiz reagieren, teilte die Uni Basel mit. Das erkläre, warum das Gehirn bei Lernprozessen so schnell reagieren könne.

Bisher ging man davon aus, dass das Kopieren der Gene erst durch einen neuronalen Reiz ausgelöst wird, der gesamte Vorgang also vom Start an beginnt. Gerade das Kopieren größerer Gene kostet jedoch wertvolle Zeit. Für diese dauere der ganze Prozess vom Kopieren bis zum fertigen Protein zehn bis 20 Stunden. Indem das Kopieren im Vorfeld erledigt werde, verkürze sich das Ganze auf fünf Minuten, erklärte Studien-Erstautorin Oriane Mauger. "Nervenzellen können ihre Funktion so besonders schnell anpassen." (APA, 23. 12. 2016)

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