Forscher entschlüsseln die Mysterien der Zellteilung
Forscher des Instituts für biomedizinische Forschung (IRB) in Barcelona, des Europäischen Laboratoriums für Molekularbiologie (EMBL) in Heidelberg und des Pasteur-Instituts in Paris haben ein Protein isoliert, das für die Zusammensetzung und die Struktur des Zellkerns von wesentlicher Bedeutung ist. Die Forschungsergebnisse der Wissenschaftler wurden jetzt in der Fachzeitschrift "Current Biology" veröffentlicht. Die Teilung der DNA ist laut Richard Dawkins, dem Erz-Evolutionsbiologen, die Essenz des Lebens. Ihm zufolge sind alle Lebewesen nichts als Vehikel für die uralte DNA, die sich im Kern jeder Zelle versteckt. Am Anbeginn des Lebens, in der Ursuppe vor vielen Milliarden Jahren, so die Theorie, existierten die DNA-Stränge ohne physischen Schutz - Moleküle auf ihrer einsamen Reise durch die frühen Ozeane. Erst als sich die Moleküle wieder und wieder teilten, tauchten kleine Fehler auf, und einige dieser winzigen Fehler hatten riesige Vorteile. Wir - und alles Lebende um uns herum - sind das Ergebnis von Milliarden von Jahren von Verbesserungen, natürlicher Auslese und zufälligen Mutationen. Aber in unserem Innersten gibt es immer noch die DNA-Moleküle, die die Baupläne für unsere Physiologie in sich tragen. Um ihre Reise fortsetzen zu können, muss sich die DNA immer noch teilen, aber dieser Prozess ist heute viel komplizierter. In den Zellen müssen die DNA-Stränge zerlegt, getrennt und in den Kernen der zwei neuen Zellen wieder aufgebaut werden. Damit das geschehen kann, muss eine Schutzmembran, die den Kern der ursprünglichen Zelle umgibt, aufgebrochen und in einem hoch komplizierten Prozess wieder zusammengesetzt werden. In der Zelle wird der Kern durch eine Kernhülle vor dem Rest der Zelle geschützt. Diese Hülle steuert, was zum Kern und seiner wertvollen Ladung - der DNA - durchdringen darf. Moleküle, die "Einlass erhalten", wandern durch korbförmige Passagen, die so genannten Kernporen. "Wir haben noch nicht alle Moleküle der Kernhülle identifiziert", so Dr. Peter Askjaer vom IRB, "und viele Fragen bezüglich des Prozesses, durch den Molekülen der Zutritt gestattet oder verwehrt wird, sind noch offen." Die Forschung konzentriert sich auf ein Protein, das so genannte MEL-28, als Bestandteil der Kernhüllen in den Zellen eines Wurms, des C. elegans, der bei Forschern für Versuche sehr beliebt ist. MEL-28 ist einer der Bausteine der Kernhülle. Als die Wissenschaftler die Aktivität des MEL-28 hemmten, fanden sie heraus, dass bei der Zellteilung die Hüllen, die den Kern schützen, nicht korrekt wieder aufgebaut werden konnten. Die Bestandteile der Hülle waren durcheinander geraten, sodass die Membranen nicht einwandfrei gesteuert werden und somit auch nicht korrekt funktionieren konnten. Im menschlichen Organismus gibt es ein Protein, das dem MEL-28 stark ähnelt. Weitere Forschung soll nun klären, ob dieses Molekül auch in unseren Zellen eine vergleichbare Rolle spielt. Bei einigen genetisch bedingten Erkrankungen wie Progerie, bei der die Patienten im Zeitraffertempo altern, sowie bei manchen Formen der Muskeldystrophie sind die Kernhüllen anormal geformt. "Wenn wir wissen, wie sich die Kernhülle bildet, verstehen wir vielleicht auch bald, wie Veränderungen der Hülle diese Krankheiten hervorrufen und wie sie potenziell behandelt werden können", erklärt Dr. Askjaer.
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