Montag, 9. Januar 2012

Plattwurm widerlegt biologische Regel und regeneriert sich ohne Zentrosom

Der Frischwasser-Plattwurm Schmidtea mediterranea lebt in Europa und Nordamerika und ist das erste bekannte Tier ohne Zentrosom. | Copyright: UCSF/J.Azimzadeh

San Francisco/ USA - Im Fachjournal "Science" beschreiben US-Forscher erstmals ein Tier ohne Zentrosom. Die Fähigkeit des Plattwurms zur extremen Regeneration widerspricht der bislang geltenden biologischen Regel, das Zentralkörperchen eine Grundvoraussetzung zur Zellteilung darstellt.

Bislang hatte die Wissenschaft keine Kenntnis über die Existenz eines Tieres, ohne dieses spezielle Organ zur Zellteilung. "Es ist das erste Mal, dass wir ein Tier entdeckt haben, dass über kein Zentrosom verfügt", erläutert Dr. Wallace Marshall vom "Department of Biochemistry & Biophysics" an der University of California in San Fancisco. Die Tatsache, dass der Plattwurm über kein Zentrosom verfügt, lässt die Forscher an dessen bislang vorausgesetzter Funktion zweifeln.

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Die Zellteilung ist eine zentrale Funktion mehrzelligen Lebens. Bevor eine Zelle sich jedoch teilen kann, muss sie zwei exakte Kopien ihrer DNA erstellen und sicherstellen, dass sich diese DNA dann auch gleichmäßig in den beiden Hälften verteilt, bevor diese sich trennen. Eine Vielzahl gesundheitlicher Probleme, beispielsweise Krebs, basieren auf Fehlern während dieses Vorgangs oder dem gänzlichen Verlust dieser Fähigkeit.

Zentrosome in Tieren wurden bislang als ultimatives Werkzeug für dieses Problem angesehen. Da bislang alle untersuchten Tierarten über Zentrosome verfügen, gingen Biologen davon aus, dass die Rolle, die die Zellorganellen bei der Verteilung der DNA während der Zellteilung spielen, auch eine Grundvoraussetzung für selbige ist. Vor diesem Hintergrund kam die Entdeckung eines Tieres ohne Zentrosom für die Biologen mehr als überraschend.

Obwohl der nur wenige Millimeter lange Schmidtea mediterranea also über kein Zentrosom besitzt, verfügt er dennoch über eine erstaunliche Fähigkeit zur extremen Regeneration: Selbst wenn man den Plattwurm in kleine Teile zerteilt, wächst jedes dieser Fragmente binnen weniger Tage wieder zu einem vollständigen gesunden Wurm heran. Auch diese neuen Würmer können erneut in neue Segmente zerteilt werden, die sich dann wiederum in auf diese Weise vermehrbar zerteilen lassen.

Die Entdeckung der Biologen um Marshall kam für die Forscher umso überraschender, als sie in ihren Untersuchungen und Experimenten an Schmidtea mediterranea eigentlich herausfinden wollten, was passiert wenn man dem Plattwurm das Zentrosom genetisch entfernt. Nach der Vorstellung der Forscher sollten die Weichtiere - ihrem Zentrosom beraubt - die Fähigkeit zur Regeneration verlieren.

Nach dem Eingriff waren die Forscher zunächst schon erstaunt genug, als sich die Würmchen offenbar nicht an die biologische Regel hielten, und sich weiterhin auf die beschriebene extreme Weise regenerierten und dadurch quickfidel vervielfachten. Erst bei einer genaueren Untersuchung unveränderter Exemplare entdeckten die Wissenschaftler dann, dass auch diese über kein Zentrosom verfügen.

"Das Zentrosom scheint also eine gänzlich andere Funktion zu besitzen als bislang gedacht – eine Funktion, die uns bislang noch gänzlich unbekannt ist", so die Forscher.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuel.de / ucsf.edu
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