Dresden – Wissenschaftler haben einen neuartigen Mechanismus der Zellteilung entdeckt, der als „mechanische Ratsche“ beschrieben wird. Diese Forschung offenbart, wie die Bestandteile des Zytoskeletts und die Materialeigenschaften des Zellinneren zusammenwirken, um eine effektive Zellteilung zu ermöglichen.
Hintergrund der Forschung
In der Regel erfolgt die Zellteilung durch die Bildung eines kontrahierenden Rings aus dem Strukturprotein Aktin, der sich am Zelläquator zusammenschließt. Dies funktioniert jedoch nicht in allen Organismen, insbesondere bei großen embryonalen Zellen wie denjenigen von Haien oder Vögeln. Hier bleibt der Aktinring aufgrund der Größe der Zellen instabil, was die Teilung erschwert. Forscher der Technischen Universität Dresden haben nun herausgefunden, wie Zellen in dieser Situation dennoch erfolgreich geteilt werden können.
Das Experiment und seine Ergebnisse
Das Team untersuchte Zebrabärbling-Embryonen, indem es präzise Laserschnitte im Aktinband vornahm. Die Resultate zeigten, dass sich das Band weiterhin einschnürte, obwohl es lokal unterbrochen war. Dies deutet auf verteilt angebrachte Verankerungen entlang des Bands hin. Mikrotubuli, ein weiterer Bestandteil des Zytoskeletts, stabilisierten laut den Forschern das Band während der Kontraktion.
Dynamik der Zellteilung
Ein zentrales Anliegen war zu klären, wie das Aktinband während der M-Phase stabil bleiben kann, wenn das Zytoplasma flüssiger wird. Zeitaufgelöste Bildgebung enthüllte, dass trotz Instabilitäten des Bands schnelle Zellzyklen dazu führen, dass die Retraktion durch erneute Stabilisierung während der Interphase unterbrochen wird, wodurch die Zellteilung über mehrere Zyklen hinweg gelingt.
Schlussfolgerungen und Bedeutung der Entdeckung
„Der identifizierte Mechanismus verändert unser Verständnis der Zytokinese grundlegend“, sagt Jan Brugués, Letztautor der Studie. Diese Erkenntnisse sind nicht nur für das Verständnis der Zellteilung in großen embryonalen Zellen relevant, sondern könnten auch auf eine Vielzahl anderer Organismen anwendbar sein. Die Entdeckung weist darauf hin, dass die zeitliche Kontrolle der Materialeigenschaften des Zytoplasmas eine entscheidende Rolle in zellulären Prozessen spielt.
Quelle: OpenPR, Datum: 08.01.2026, Website: www.physics-of-life.tu-dresden.de
Autor: hml (hml@scripora.com)