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Die Kunst des Teilens
Berliner Forscher entschlüsseln Funktion und Zusammensetzung des Zentrosoms
Eine Grundvoraussetzung für Wachstum und Leben eines vielzelligen Organismus ist die Fähigkeit seiner Zellen, sich zu teilen.
Dafür werden die Chromosomen der Zellen zunächst verdoppelt und anschliessend auf die Tochterzellen verteilt. Die Verteilung der
einzelnen Chromosomen wird durch einen Proteinkomplex aus mehreren hundert verschiedenen Proteinen organisiert, das sogenannte
Zentrosom. Bei Krebszellen ist das Zentrosom häufig unnormal geformt oder kommt in unkontrollierten Mengen vor. Die Gründe dafür
waren bisher weitgehend unbekannt.
Wissenschaftler des Berliner Max-Planck Instituts für molekulare Genetik haben jetzt gemeinsam mit Kollegen des Deutschen
Krebsforschungszentrums in Heidelberg und des Leibniz-Instituts für Altersforschung - Fritz Lipmann-Institut in Jena die
Funktion der einzelnen Bestandteile des Zentrosoms untersucht. In der renommierten Fachzeitschrift EMBO Journal stellen die
Forscher um Bodo Lange detailliert die einzelnen Bestandteile des Zentrosoms vor und beschreiben deren Funktion. Ihre Arbeit
erweitert das Wissen über die Regulation der Zellteilung und ermöglicht neue Ansatzpunkte für das Verständnis der
Krebsentstehung [Müller et al., EMBO J, 03.09.2010, doi:10.1038/emboj.2010.210].
Für ihre Arbeit untersuchten die Wissenschaftler sowohl Zentrosomen der Fruchtfliege Drosophila als auch solche aus menschlichen
Zellen. "Die Fruchtfliege ist ein hervorragendes System zur Untersuchung des Zentrosoms, da sich die grundlegenden Mechanismen
der Zellteilung zwischen Fliege und Mensch stark ähneln", erläutert Bodo Lange, Leiter der Gruppe, in der die Arbeiten
durchgeführt worden sind. Aus den Eiern der Fruchtfliege isolierten die Forscher zunächst die Zentrosomen und identifizierten in
diesen dann mit Hilfe massenspektrometrischer Untersuchungen mehr als 250 verschiedene Proteine. Anschliessend wurden die
einzelnen Proteinkomponenten durch sogenannte RNA-Interferenz (RNAi) gezielt inaktiviert, um ihre jeweilige Bedeutung für die
Struktur des Zentrosoms und die Chromosomenverteilung zu untersuchen. Unter anderem durch den Einsatz von hochmodernen
automatischen und roboterunterstützten Mikroskopen gelang es den Wissenschaftlern, die verschiedenen Funktionen der Proteine
quantitativ zu bestimmen. Sie fanden eine Reihe von Proteinen, die für die Trennung der Chromosomen, die Zahl der Zentrosomen
und deren Struktur verantwortlich sind. Diese Merkmale weisen in Krebszellen häufig Fehler auf und sind nach der Auffassung der
Forscher vor allem für die Zellteilung und bei der Entstehung von krebsartigen Erkrankungen von grosser Bedeutung.
 (A) Bei der Zellteilung werden die Chromosomen (rot) durch fadenförmige Strukturen, die vom Zentrosom ausgehen (grün),gleichmäßig verteilt. (B) Die Inaktivierung eines zentrosomalen Proteins verursacht die unnormale Organisation der mitotischen Spindel und eine fehlerhafte Verteilung der Chromosomen. © MPI für molekulare Genetik / B. Lange
Durch die Arbeit der Wissenschafter ergeben sich neue Ansatzpunkte für ein besseres Verständnis der Abnormalitäten in
Krebszellen. "Ausgehend von unseren bisherigen Ergebnissen hoffen wir, in Zukunft regulatorische Netzwerke bestimmen zu können,
die einen gezielten Eingriff in die Teilung von Krebszellen erlauben", so Lange.
Orginalveröffentlichung:
Müller H., Schmidt D., Steinbrink S., Mirgorodskaya E., Lehmann V., Habermann K., Dreher F., Gustavsson N., Kessler T., Lehrach
H., Herwig R., Gobom J., Ploubidou A., Boutros M., Lange B.M.H.: Proteomic and functional analysis of the Drosophila centrosome.
EMBO Journal, online publication 03.09.2010, doi:10.1038/emboj.2010.210.
Kontakt:
PD Dr. Bodo M.H. Lange
Max Planck Institut für molekulare Genetik
Tel.: +49 30 8413 1645
Fax: +49 30 8413 1128
Email: lange_b@molgen.mpg.de
http://www.molgen.mpg.de/~ag_lange/
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