Jenseits der Gene: Auch Zentriolen könnten biologische Informationen übertragen

Zentriolen unter dem Elektronenmikroskop. | Copyright: Pierre Gönczy/EPFL

Lausanne (Schweiz) - Wissenschaftler haben entdeckt, dass bestimmte Zellstrukturen - sogenannte Zentriolen - als Träger biologischer Informationen von einer Zellgeneration zur nächsten wirken könnten. Die Entdeckung wirft die Frage auf, ob biologische Information auch anders als durch Gene alleine übertragen werden können. Dies käme einem Paradigmenwechsel im Wissen über die Weitergabe biologischer Informationen gleich.

Bei Zentriolen handelt es sich um zylinderförmige und aus unterschiedlichen Proteinen bestehende Strukturen (s.Abb.), die sich in vielen lebenden Zellen befinden. Sie sind ca. 1/2000 mm groß und bilden zusammen mit der sog. perizentriolaren Matrix das Zentrosom. Ihre bislang einzige bekannte Aufgabe ist es, während der Zellteilung sicherzustellen, dass die Chromosomen in der richtigen Art und Weise an neue Tochterzellen weitergegeben werden.

Wie die Forscher um Pierre Gönczy vom Swiss Institute for Experimental Cancer Research an der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) aktuell im Fachjournal "Cell Research" (DOI: 10.1038/cr.2015.49) berichten, konnten sie in ihren Untersuchungen zeigen, dass ursprüngliche Zentriolen einer befruchteten Eizelle, wie sie nur vom Vater stammen, sich über Dutzende von Zellteilungen während der Entwicklung des Embryos erhalten hatten.

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Aus der erstaunlichen Beobachtung leite sich die Möglichkeit ab, dass Zentriolen möglicherweise non-genetische Träger von (Erb-)Informationen sind. Bestätigt, hätte diese Erkenntnis grundlegende Auswirkungen für unser Verständnis von Biologie und der Behandlung von Krankheiten, so die Forscher und käme einem Paradigmenwechsel in unserem Verständnis über die biologischen Vorgänge von Organellen gleich.

"Zentriolen wurden bislang lediglich als etwas betrachtet, dass die Entwicklung des Embryos in Gang bringt", erläutert Gönczy. "Unsere Ergebnisse zeigen nun jedoch, dass Zentriolen eine wichtige Rolle für die Weitergabe von Informationen haben können, die wiederum eine wichtige Rolle bei der frühen embryonalen Entwicklung spielen."

Zudem gibt es eine ganze Vielzahl von Krankheiten die mit Zentriolen in Verbindung gebracht werden. So zeigt die aktuelle Studie beispielsweise anschaulich, wie fehlfunktionale Zentriolen des Vaters, direkt an den Embryo weitergegeben werden können. Bestätigen sich die Beobachtungen der Mediziner, so könnten sich daraus gänzlich neue Behandlungsmethoden derartiger Krankheiten ableiten lassen.

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Automatisiertes Teleskop findet drei Super-Erden um sonnennahen Stern

Künstlerische Darstellung des Planetensystems um den sonnennahen Stern "HD 7924". | Copyright: Karen Teramura & BJ Fulton, University of Hawaii, Institute for Astronomy

Manoa (USA) - Mit dem Automated Planet Finder (APF), einem automatisierten Teleskop zur Suche, haben US-Astronomen gleich drei Super-Erden (Planeten also von der mehrfachen Größe der Erde aber kleiner als Neptun) entdeckt, die einen Stern umkreisen, der gerade einmal 52 Lichtjahre von der Erde entfernt ist.

Wie das Team um Benjamin J. Faulton von der University of Hawaii vorab auf ArXiv.org und in der Fachzeitschrift "Astrophysical Journal" berichten werden, entdeckten sie das Planetensystem mit Hilfe des am Lick Observatory in Kalifornien installierten APF, dem W. M. Keck Observatory auf Maunakea und dem Automatic Photometric Telescope (APT) in Arizona.

Bei den Planeten handelt es sich um sogenannte Super-Erden, die ihren Stern "HD 7924" dichter umkreisen als der innerste Planet Merkur unsere Sonne. Für eine Umrundung ihres Zentralgestirns benötigen diese Planeten denn auch gerade einmal 5, 15 und 24 Tage. "HD 7924" selbst ist von unserer Sonne gerade einmal 52 Lichtjahre entfernt. "Die drei jetzt entdeckten Planeten unterscheiden sich von allem, was wir aus unserem eigenen Sonnensystem kennen. Ihre Massen liegen beim 7 bis 8fachen der Erde, aber ihre Umlaufbahnen bringen sie sehr viel dichter an ihren Stern heran", so die Astronomen.

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Entdeckt wurden die drei Planeten anhand minimalster Schlingerbewegungen ihres Sterns, die durch die Schwerkraftinteraktion dieses Stern mit seinen Planeten verursacht werden und vom neu installierten APF während automatisierter Beobachtungen erkannt wurden. Während andere Planetensuch-Missionen, wie etwa das NASA-Weltraumteleskop "Kepler" auf weit entfernte Planetensysteme fokussiert war, erhoffen sich die Astronomen nun einen gewaltigen Schub bei der Suche nach Planeten um sonnennahe Sterne. Am Ende einer ersten Suchphase erhoffen sich die Wissenschaftler von der Arbeit des APF di Entdeckung zahlreicher weitere Planeten um Sterne, die von unserer Sonne weniger als 100 Lichtjahre entfernt sind.

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