Welche Mechanismen bestimmen das Schicksal von menschlichen, tierischen und pflanzlichen Zellen? Wie genau sind sie im Gewebe miteinander verbunden? Wie und wann können sich Zellen im Körper bewegen? Und wodurch entwickeln sie ihre spezifische Form und Funktion? Mit 2,7 Millionen Euro wird die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) die insgesamt elf Projekte einer Braunschweiger Foschergruppe in den kommenden drei Jahren erneut fördern. Diese beschäftigt sich bereits seit 2002 mit den „Steuerungsmechanismen der Zelldifferenzierung: Determinanten der Adhäsion, Bewegung und Form“.
Die Abbildung zeigt eine Mikroskopische Aufnahme einer Bindegewebszelle (Fibroblast), in der ein fibrilläres Netzwerk aus Aktinfilamenten (grün eingefärbt) einen wichtigen Teil des wohl geordneten Zytoskeletts bildet. Spezifische Proteine (rot eingefärbt) befinden sich vorwiegend an den Enden der Aktinkabel, an denen Kontaktstellen der Zelle mit dem Untergrund entstehen. Der Zellkern ist blau eingefärbt. Sowohl die äußere Form der Zelle als auch ihre Fähigkeit entweder auf dem Substrat zu haften oder auf ihm zu wandern sind eine Funktion der dynamischen Strukturveränderungen des hier sichtbar gemachten Zytoskeletts. Die Aufnahme wurde von PD. Dr. Susanne Illenberger zur Verfügung gestellt.
Insgesamt neun Arbeitsgruppen an der Technischen Universität Braunschweig und zwei weitere an der Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH sind in der Forschergruppe zusammengeschlossen. „Das Spektrum unserer Ansätze ist enorm breit angelegt. Es reicht von der Pflanzen- bis zur Humanbiologie, von der Molekularbiologie über die Biochemie bis zur Genetik“, so der Sprecher der Forschergruppe, Prof. Hans-Henning Arnold vom Institut für Biochemie und Biotechnologie der TU Braunschweig. „Bis heute hat beispielsweise niemand genau verstanden, was mit den einzelnen Zellen geschieht, wenn ein Embryo entsteht: Wie gelangen sie an den Ort ihrer Bestimmung und wodurch erhalten sie ihre spätere Form und Funktion?“ Eine weitere Ausgangsfrage beschäftigt sich mit der Bewegung bestimmter Zellen im erwachsenen Organismus. „Wanderungen von Zellen im Körper sind ebenso entscheidend für die Entstehung von Metastasen bei Krebserkrankungen wie zum Beispiel für die Wundheilung“, so Arnold. „Von der Erforschung dieser Aspekte versprechen wir uns langfristig grundlegende Erkenntnisse über die Funktionsweise von Organismen.“
Bereits in den vergangenen Jahren haben die Braunschweiger erfolgreich an diesem Ziel gearbeitet. So konnte die Arbeitsgruppe von Prof. Ralf-Rainer Mendel, Institut für Pflanzenbiologie der TU Braunschweig, in den vergangenen Jahren eine Verbindung zwischen der Funktionsweise zweier Spurenelemente, Kupfer und Molybdän, in pflanzlichen und menschlichen Zellen nachweisen. Die Erkenntnisse aus der Pflanzenbiologie sind ein Schlüssel zur Aufklärung der Molybdäncofaktor-Defizienz, einer seltenen, aber sehr schwerwiegenden Erkrankung.
Die Abbildung
… zeigt eine Mikroskopische Aufnahme einer Bindegewebszelle (Fibroblast), in der ein fibrilläres Netzwerk aus Aktinfilamenten (grün eingefärbt) einen wichtigen Teil des wohl geordneten Zytoskeletts bildet. Spezifische Proteine (rot eingefärbt) befinden sich vorwiegend an den Enden der Aktinkabel, an denen Kontaktstellen der Zelle mit dem Untergrund entstehen. Der Zellkern ist blau eingefärbt. Sowohl die äußere Form der Zelle als auch ihre Fähigkeit entweder auf dem Substrat zu haften oder auf ihm zu wandern sind eine Funktion der dynamischen Strukturveränderungen des hier sichtbar gemachten Zytoskeletts. Die Aufnahme wurde von PD. Dr. Susanne Illenberger zur Verfügung gestellt.
Kontakt:
Professor Dr. Hans-Henning Arnold
Institut für Biochemie und Biotechnologie
der Technischen Universität Braunschweig
Tel.: 0531/391-5736
E-Mail: h.arnold@tu-braunschweig.de
http://www.tu-braunschweig.de/bbt
Zellbiologie und Biowissenschaften an der TU Braunschweig:
Zellbiologie ist neben Bioinformatik, Biotechnologie, Entwicklungsbiologie und Molekularer Pathogenität einer der fünf Schwerpunkte der Biowissenschaften an der Technischen Universität Braunschweig. Neben der Forschergruppe „Steuerungsmechanismen der Zelldifferenzierung: Determinanten der Adhäsion, Bewegung und Form“. ist hier auch das internationale Graduiertenkolleg „Molekülkomplexe von biomedizinischer Relevanz“ angesiedelt.
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