Kasseler Nano-Skalpell für zielgenaue Operationen innerhalb der Zelle
Anwender für molekulares Skalpell des Zentrum für Nanostrukturwissenschaften (CINSaT) gesucht
Forscher der Universität Kassel haben ein nur einige Nanometer (wenige Millionstel eines Millimeters) großes Proteinmolekül konstruiert, das zuverlässig innerhalb einer Zelle einen kleinen operativen Eingriff vornehmen kann. Dazu benutzen sie drei Komponenten aus dem molekularen Baukasten der Natur, die mit Hilfe von gentechnischen Verfahren zu einem einzigen Werkzeug zusammengefügt wurden. Ein Ende des Werkzeugs dirigiert es zum Einsatzort in der Zelle hin. Der Mittelteil ermöglicht es den Wissenschaftlern, das Proteinmolekül in der Zelle sichtbar zu machen. Am anderen Ende befindet sich ein molekulares Schneidwerkzeug. Dieses kann Aktinstäbchen zerschneiden, die wie Knochen und Muskeln in der Zelle wirken.
Das Aktinskelett hat vielfältige, unterschiedliche Funktionen in der Zelle und sorgt u.a. für deren Form und Bewegung sowie die ständig wechselnde Anordnung der Organellen innerhalb einer Zelle. Es ist deshalb offensichtlich, dass Zellen ohne Aktin nicht lebensfähig sind. Die meisten Vermutungen über die Aufgaben des Zellskeletts stammen aus Experimenten, in denen das gesamte in der Zelle vorhandene Aktin mit natürlichen Zellgiften vorübergehend gestört wurde. Damit werden alle Funktionen gleichzeitig gestört und es ist schwierig, die Einzelaufgaben des Aktins zu identifizieren.
Hier hilft das zielgenaue Skalpell, das am Center for Interdisciplinary Nanostructure Science and Technology (CINSaT) entwickelt wurde. Es schneidet nur die Aktinstäbchen, die eine Verdauungsorganelle umgeben, in funktionslose Bruchstücke, lässt aber das übrige Zellskelett unberührt.. Dieses gelungene Pilotexperiment ermutigt die Forscher, über andere Einsatzorte ihres molekularen Skalpells nachzudenken. Der Zellbiologe Prof. Dr. Markus Maniak und sein Team sehen hier ein weites Betätigungsfeld für die Zukunft. Sie hoffen auch, dass ihr Verfahren, das im Oktober in der Zeitschrift Current Biology veröffentlicht wird, weltweit Anwender findet und die vielen noch unbekannten Funktionen des Zellskeletts aufzuklären hilft.
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