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Interaktives Animationsmodell von Zellteilungs-Teams erstellt

10.09.2018

Wenn sich Zellen teilen, bringt ein Team von Eiweißstoffen das Erbgut für die saubere Aufteilung in Position, eines überwacht das Timing und ein anderes trennt die Tochterzellen. Forscher haben diese "Zellteilungs-Teams" bei ihrer Tätigkeit gefilmt und daraus ein interaktives Modell erstellt, mit dem man die Zellteilung untersuchen kann, berichten sie im Fachjournal "Nature".

Die Forscher um Jan Ellenberg vom Europäischen Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) in Heidelberg haben mit der "Genschere" Crispr/Cas fluoreszierende Anhängsel in 28 Eiweißstoffe geflickt, die für die Teilung des Zellkerns (Mitose) wichtig sind. So konnten sie in menschlichen Zellen zusehen, wann sie wo bei der Zellteilung zu finden sind. Sie konnten sogar zählen, wie viele solche Arbeiter jeweils an welcher Ecke der Baustelle zu finden waren.

Diese Beobachtungsdaten speisten die Forscher, zu denen auch Jan-Michael Peters vom Institut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien gehörte, in ein Computermodell und erstellten daraus einen "interaktiven Atlas". Damit kann man in Raum und Zeit beobachten und erforschen, wo die jeweiligen Arbeitsteams gerade sind und was sie dort treiben.

Prozesse wie die Mitose benötigen die enge zeitliche und räumliche Koordination von hunderten verschiedenen Eiweißstoffen (Proteine), so die Forscher in einer Aussendung des EMBL. Sie arbeiten oft in Gruppen, so wie die spezialisierten Teams von Bauarbeitern auf einer Großbaustelle. Bis jetzt habe man oft nur einzelnen Handwerkern zugesehen.

Modell steht Wissenschaftswelt zur Verfügung

Insgesamt gibt es rund 600 Eiweißstoffe, die beim Zellzyklus mitwerken. Die Forscher wollen nun die restlichen Beteiligten Schritt für Schritt markieren, filmen und ihre Daten in das Modell einspeisen. Es steht samt aller Hintergrunddetails der Wissenschaftswelt frei zur Verfügung.

Der Zellzyklus ist ein essenzieller Prozess für alle Lebewesen, erklärten die Forscher. Wird dabei gepfuscht, drohen etwa Unfruchtbarkeit oder Krebs. Wenn man die Netzwerke der beteiligten Eiweißstoffe besser kennt, könne man kritische Schritte besser untersuchen, wo zum Beispiel eine wichtige Aufgabe ohne Backup und Kontrollen erledigt wird.

Service: http://dx.doi.org/10.1038/s41586-018-0518-z

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