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Wenn Zellen zum Embryo werden

Das "Schicksal" von Embryonalzellen entscheidet sich offenbar früher als bisher angenommen. Noch bevor der werdende Organismus eine Größe von 16 erreicht, lassen sich Unterschiede zwischen den einzelnen Zellen nachweisen, berichten Molekularbiologen.

Molekularbiologie 24.01.2011

Ein Autorenteam vom California Institute of Technology (Pasadena) und von der Abteilung für Systembiologie der Harvard Medical School (Boston) hat nachgewiesen, dass bereits ganz kurz nach der Befruchtung einer Eizelle von Mäusen und der Entwicklung bis ins Vier- und ins Acht-Zell-Stadium Unterschiede in der Aktivität eines Transkriptionsfaktors gibt. Darunter versteht man ein Protein, das die Erbinformation abliest und die darin codierten Eiweißstoffe produziert.

Die Studie:

"Oct4 kinetics predict cell lineage patterning in the early mammalian embryo" ist am 23.1.2010 in "Nature Cell Biology" erschienen (doi:10.1038/ncb2154).

Kernfaktor Oct4

"Oct4 ist wahrscheinlich der wichtigste Transkriptionsfaktor, wenn es um die Schaffung von induzierten pluripotenten Stammzellen geht. Man hat bisher geglaubt, dass eine hohe Produktion dieses Proteins während der Embryonalentwicklung eben ein Hinweis darauf wäre, dass solche Zellen wichtig für die Entstehung des Embryos wären", sagte Koautor Tobias Bollenbach, der an dem Projekt in Boston mitarbeitete und mittlerweile an das Institute of Science and Technology Austria (ISTA) in Klosterneuburg in Niederösterreich übersiedelt ist.

Die Wissenschaftler untersuchten mit einer speziellen Fluoreszenz-Methode Verteilung bzw. Transport von Oct4 in Mausembryonen im frühesten Entwicklungsstadium. Das Ergebnis laut Bollenbach: "Es gibt offenbar auch schon vor dem 16-Zell-Stadium eine Unterscheidung zwischen Zellen, welche später außen die Plazenta bilden und jenen, welche für die Entwicklung des Embryos verantwortlich sind."

Embryobildende Zellen

Schon im Vier- bzw. im Acht-Zell-Stadium zeigten sich demnach folgende Unterschiede: In den Zellen, welche später die Plazenta bilden, kommt es zu einem höheren Export von Oct4-Protein aus dem Zellkern in die Zellflüssigkeit und retour. Der Wissenschaftler: "Jene Zellen, in denen mehr Oct4 im Zellkern bleibt, dürften auch jene sein, welche den Embryo bilden."

Das würde dafür sprechen, dass diese Zellen offenbar länger pluripotent bleiben, sich dafür aber dann in die verschiedenen Zelltypen des werdenden Organismus ausdifferenzieren." Jedenfalls sind die Wissenschaftler dadurch schon ganz nahe an jenen Zeitpunkt heran gekommen, an dem sich das Schicksal von Zellen in der Embryonalentwicklung zum ersten Mal entscheidet - Embryo oder Plazenta?

science.ORF.at/APA

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