Mechanismus entdeckt, der Zellkerne zum Wachsen bringt

Zellkerne

Fasern des Strukturproteins Aktin stabilisieren die äußere Zellform und transportieren Stoffe innerhalb einer Zelle. Die Mechanismen, die das Wachstum des Zellkerns nach der Teilung beeinflussen, waren Gegenstand der Untersuchungen. Zellkerne müssen nach der Teilung wachsen, um die genetische Information im Chromatin – dem genetischen Grundmaterial – neu zu organisieren, zu entpacken und somit zu verarbeiten sowie abzulesen. Mit ihrer Arbeit zeigen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um den Freiburger Mediziner Prof. Dr. Robert Grosse am Institut für Pharmakologie und Toxikologie, dass gebündelte Aktinfasern – normalerweise für die Kraftausübung verantwortlich – im Kerninneren wirken, um den Zellkern auszudehnen. Mithilfe eines Video-Mikroskops haben die Forschenden an lebenden Zellen gemessen, wie sich Zellkerne unmittelbar nach der Teilung vergrößern. Um die Aktinfasern und Skelettstrukturen im Zellkern zu betrachten, haben sie zudem ein hochauflösendes Super-Resolution-Mikroskop verwendet. Dies wurde von der Gruppe um Dr. Ulrike Endesfelder vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg beigesteuert. In Zukunft wollen Grosse und sein Team klären, ob mechanische Kräfte im Inneren des Zellkerns wirken, um diesen neu zu organisieren und die genetische Information zu ordnen. Ein solcher Prozess könnte beispielsweise bei Tumorzellen gestört oder verändert sein oder bei Stammzellen eine Rolle spielen. Bild: Zwei Zellkerne nach der Teilung: Oben werden mit Hilfe des Proteins Alpha-Actinin 4 (ACTN4) im Kern Aktinfasern gebündelt. Unten ist ACTN4 gehemmt oder es fehlt gänzlich. Abbildung: Robert Grosse/Ulrike Endesfelder.