Wie sich embryonale Zellen selbst den Weg weisen

14. September 2022 - 20:05

Damit aus einem Haufen Zellen ein wohlgeformter Embryo reift, müssen sie zu ihren Bestimmungsorten wandern. Im "Mesoderm"-Keimblatt, wo sich Skelett, Muskeln und Organe bilden, weisen Zellen sich selbst den Weg, berichten Wiener Forscher im Fachjournal "Science Advances". Indem sie den vorerst gleichmäßig verteilten Signalstoff "Toddler" aufnehmen, schaffen diese Zellen in ihrer Umgebung ein Konzentrationsgefälle von Toddler, an dem sie sich orientieren.

Zellen schaffen in der Umgebung ein Konzentrationsgefälle, an dem sie sich orientieren
Zellen schaffen in der Umgebung ein Konzentrationsgefälle, an dem sie sich orientieren

Dazu verwenden sie eine Erkennungs- und Andockstelle (einen Rezeptor) für Toddler, fanden die Forscher um Andrea Pauli vom Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien bei Zebrafisch-Embryos heraus. Dieser Apelin-Rezeptor bindet den Signalstoff und "internalisiert" es, schreiben sie in dem Fachartikel: "Dies generiert vor den mesodermalen Zellen ein lokales Toddler-Konzentrationsgefälle, was ihnen einen Richtungshinweis gibt." Der Apelin-Rezeptor fungiert außerdem als Sensor für die Verbindung, erkennt das selbsterzeugte Konzentrationsgefälle, und bewirkt eine gerichtete Wanderung der mesodermalen Zellen.

Während der Zellwanderung nimmt der Apelin-Rezeptor weiterhin Toddler auf und stabilisiert damit seine nunmehr ungleiche Verteilung. Im Vergleich zu von externen Mechanismen vorgefertigten Konzentrationsgefällen (die in der Embryo-Entwicklung häufig sind), ist die selbst erzeugte Richtungsvorgabe einfacher herzustellen und hat kein Problem mit Entfernungsänderungen, erklären die Forscher.

Service: https://dx.doi.org/10.1126/sciadv.add2488

(APA/red, Foto: APA/APA/AFP/ANNE-CHRISTINE POUJOULAT)

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