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Wien (öaw-imba) - Eine neue Mikroskopier-Technik lieferte Wiener ForscherInnen völlig neue Erkenntnisse
zur Entstehung des für die Zellteilung unentbehrlichen Spindelapparates. Dies berichtete das Team um Daniel
Gerlich am IMBA – Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
– in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Journal of Cell Biology.
Täglich teilen sich Milliarden Zellen in unserem Körper, um unsere Organe gesund zu erhalten. Dabei sorgt
eine Vielzahl von Mechanismen für eine reibungslose Teilung. Denn bereits kleine Fehler können fatale
Konsequenzen für den Organismus haben. Gerät die Zellteilung außer Kontrolle, kann dies zu schweren
Krankheiten wie zum Beispiel Krebs führen.
Zellen „live“ beim Teilen zusehen
Bei der Zellteilung bilden tausende kleiner Fasern, genannt Mikrotubuli, eine Spindel, welche die in Chromosomen
verpackte Erbmasse gleichmäßig auf die neu entstehenden Tochterzellen verteilt. Obwohl der Prozess der
Zellteilung bereits im 19. Jahrhundert beobachtet wurde, gibt es selbst heute noch viele Unklarheiten, wie der
komplizierte Spindelapparat gebildet wird. Die Forschungsgruppe von Daniel Gerlich am IMBA bringt neues Licht in
die Entstehung der Spindel. Bisher wusste man nicht, in welchen Spindelregionen die Mikrobutuli bevorzugt gebildet
werden und wie sie dann die Anheftungspunkte auf Chromosomen erreichen. In einer Zusammenarbeit mit WissenschaftlerInnen
aus den USA verwendeten die Wiener ForscherInnen eine neuartige Mikroskopiere-Methode namens „Lattice-Light-Sheet“
Mikroskopie, welche in Echtzeit und in 3D das Wachstum von einzelnen Mikrotubuli abbildet. Dies zeigte, dass die
meisten Spindelfasern auf den Wänden bereits bestehender Mikrotubuli aufbauen und dann gezielt auf die chromosomalen
Ankerpunkte hinwachsen. Dabei spielt ein Proteinkomplex namens Augmin eine treibende Rolle.
"Pioniere unter den Spindelfasern" geben die Richtung vor
„Wir konnten nun nachweisen, dass Augmin die weitaus meisten Mikrotubuli in sich teilenden menschlichen Zellen
ausbildet. Man kann sich das in etwa so vorstellen, dass die „Pioniere unter den Spindelfasern“ den anderen die
Richtung vorgeben. Dies führt zu einer erstaunlichen Selbstorganisation der Mikrotubuli, die den raschen Aufbau
des Spindelapparats begünstigt“, so Ana David, Erstautorin und Doktorandin am Vienna BioCenter PhD program.
„Moderne Visualisierungsmethoden erlauben es uns nun, die molekularen Mechanismen des Spindelaufbaus noch genauer
zu untersuchen. Wissen über diese fundamentalen Prozesse ist nicht nur wichtig, um Zellen ganzheitlich zu
verstehen, sondern auch eine wichtige Basis, um neue medizinische Ansätze für Krankheiten zu entwickeln,
welche aus Zellteilungsfehlern hervorgehen können“, sagt Daniel Gerlich, Gruppenleiter am IMBA.
Original Paper
David et al., “Augmin accumulation on long-lived microtubules drives
amplification and kinetochore-directed growth”, Journal of Cell Biology, https://doi.org/10.1083/jcb.201805044
Über das IMBA
Das IMBA – Institut für Molekulare Biotechnologie ist das größte Institut der Österreichischen
Akademie der Wissenschaften (ÖAW) mit dem Fokus auf zukunftsweisende Grundlagenforschung. 12 Forschungsgruppen
stellen sich den molekularen Rätseln und unerforschten Gebieten der Molekularbiologie und Medizin. Erkenntnisse
aus den Bereichen Zell- und RNA- Biologie, molekularer Medizin und Stammzellbiologie bilden den Nährboden
für eine Medizin der Zukunft.
http://www.imba.oeaw.ac.at
Über das Vienna BioCenter
Das Vienna BioCenter (VBC) ist einer der führenden Life Science-Standorte Europas. Herausragende Forschungseinrichtungen,
Bildungseinrichtungen und Unternehmen sind hier auf einem Campus vereint. Rund 1700 Angestellte, 1300 Studierende,
90 Forschungsgruppen, 18 Biotech-Unternehmen und Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 70 Ländern schaffen
ein internationales und dynamisches Umfeld.
http://www.viennabiocenter.org
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