Forschungs- & Entwicklungsinformationsdienst der Gemeinschaft - CORDIS

FP7

CYTODEV Ergebnis in Kürze

Project ID: 326632
Gefördert unter: FP7-PEOPLE
Land: Deutschland

Neue Funktionen von Organellen der Zytokinese 

Die Zytokinese ist der Prozess der Zellteilung, mit dem das Zytoplasma einer einzigen Tierzelle auf zwei Tochterzellen aufgeteilt wird. Die an der Zytokinese beteiligten Organellen könnten zusätzliche Funktionen in der Zellbiologie haben.  
Neue Funktionen von Organellen der Zytokinese 
Viele der zusätzlichen Funktionen der Zytokinese und der zugrunde liegenden Mechanismen sind nicht gut verstanden. Das EU-geförderte Projekt CYTODEV (Functions of the midbody ring in embryogenesis and tumorigenesis) konzentrierte sich auf die Funktion des Mittelkörperrings (MR), der sich während der Zytokinese an der Stelle der Abszission bildet.

Der MR ist eine Protein-dichte Organell, die sich nur einmal während der Zellteilung bildet. Er kann nur von einer der beiden Tochterzellen geerbt werden, was eine Asymmetrie im Prozess der Zytokinese schafft. Bisherige Untersuchungen implizierten den MR bei der Sequestrierung von Stammzell-Markern und der in vitro-Vermittlung von Differenzierung und Pluripotenz. Die Wissenschaftler von CYTODEV wählten einen multidisziplinären Ansatz unter Verwendung von Mikroskopie, computergestützter Bildanalyse und Entwicklungsgenetik, um zu untersuchen, wie die asymmetrische MR-Vererbung die Zellfunktionen beeinflussen könnte.

Der MR enthält Bündel von Mikrotubuli, abgeleitet aus der mitotischen Spindel, die sich während der letzten Phase der Zellteilung verdichtet. Er hat einen typischen Durchmesser von einem Mikrometer und eine Länge von drei bis fünf Mikrometern. Er enthält auch verschiedene Proteine, die an Zytokinese, Zellteilung und Chromosomensegregation beteiligt sind.

Im Zuge des Projekts verfolgten die Forscher MR mithilfe von 3D-Zell- und Objekt-Tracking während der Wildtyp-Entwicklung und stellten fest, dass ihre Vererbung einem Gefälle der kortikalen Kontraktilität von vorne nach hinten folgt. Sie analysierten auch den Mechanismus der stereotypen MR-Vererbung im frühen Embryo. Die Analysen zeigten, dass der rotationale kortikale Fluss die MR der früheren Teilung asymmetrisch an der zukünftigen Bauchseite des Embryos anordnete.

Im benachbarten Embryo verbinden sich sternförmige Mikrotubuli mit einem transienten Aktin-Mantel, der sich asymmetrisch auf der MR-Schnittstelle bildet. Die Ablation der MR oder die Störung des rotationalen kortikalen Flusses zeigten, dass die Mikrotubuli-MR-Kontakte von entscheidender Bedeutung für Spindeldrehung und Achsenbildung sind. Daraus folgend wiesen die neuen Daten auf einen Mechanismus für die dorsoventrale Musterung hin, die von der Kopplung von anteroposterioren Polarität, rotationalem kortikalen Fluss, MR-Positionierung und Spindelorientierung abhängt.

Die CYTODEV-Studie zeigte, dass MR keine passiven Strukturen sind und an Polarisationsereignisse während der Entwicklung teilnehmen. Die Studie lieferte neue mechanistische Erkenntnisse zur Rolle dieser tierischen Zellorganelle mit Implikationen für die Bereiche menschliche Entwicklung und Krankheit.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Scientific Research

Schlüsselwörter

Zytokinese, CYTODEV, Objektverfolgung, Mittelkörperring, Polarisation
Datensatznummer: 188575 / Zuletzt geändert am: 2016-09-19
Bereich: Biologie, Medizin