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 in der Wissenschaft bislang kaum verstanden. Die Forschenden haben ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift „EMBO reports“ veröffentlicht.
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, 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.
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.
Der Freiburger Mediziner Robert Grosse leitet die Professor für Pharmakologie und Toxikologie, ist Direktor der Abteilung I am Institut für Experimentelle und Klinische Pharmakologie und Toxikologie und Mitglied des Exzellenzclusters CIBSS – Centre for Integrative Biological Signalling Studies der Universität Freiburg. Sein Team arbeitet mit einer Gruppe um Dr. Ulrike Endesfelder vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg zusammen, welche die Expertise in der Super-Resolution-Mikroskopie beisteuert.
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Originalpublikation:
Krippner, S., Winkelmeier, J., Knerr, J., Brandt, D. T., Virant, D., Schwan, C., Endesfelder, U. & Grosse, R. (2020). Post-mitotic expansion of cell nuclei requires nuclear actin filament bundling by alpha-actinin 4, EMBO reports, DOI: 10.15252/embr.202050758
