22. Dezember 2014

Die Regeln der Asymmetrie

Developmental Cell-Artikel von IST Austria-Professor Carl-Philipp Heisenberg und seiner Gruppe erklärt Mechanismen für Links-rechts-Asymmetrie in Wirbeltieren

Kupffer’s vesicle in zebrafish embryos at 12 hours after fertilization
Kupffer’s vesicle in zebrafish embryos at 12 hours after fertilization

Wir können Asymmetrie in allen unseren Körperachsen erkennen: Unsere Brust ist anders als unser Rücken, und unser Kopf ist anders als unser Fuß. Auch unsere linke Seite ist anders als unsere rechte Seite. In einem am 22. Dezember veröffentlichten Developmental Cell-Fachartikel geben Carl-Philipp Heisenberg, Professor am Institute of Science and Technology (IST Austria), und seine Forschungsgruppe Aufschluss über die Mechanismen dieser Links-rechts-Asymmetrie.

Die Links-rechts-Asymmetrie zeigt sich zum Beispiel an unserem Herzen, das normalerweise in der linken Körperhälfte positioniert ist. In vielen Wirbeltieren hängt diese Links-rechts-Asymmetrie von einem Organ ab, das auf die Brechung der Symmetrie spezialisiert ist und nur kurz am Ende der Gastrulation wirksam ist. In Zebrafischen, dem Modellorganismen der Heisenberg-Gruppe, wird dieses Organ Kupffer-Vesikel (KV) genannt. Kupffers Vesikel ist ein mit Flüssigkeit gefüllter Hohlraum, der mit Zellen ausgekleidet ist. Alle Zellen verfügen über eine Zilie, einen schmalen wimpernförmigen Fortsatz, der so schlägt, dass die Flüssigkeit in dem Hohlraum nach links fließt. Diese Fließbewegung nach links ist für die Links-rechts-Maserung im Zebrafisch verantwortlich. Um die Fließbewegung im KV sicherzustellen, müssen die Zilien im anterior-dorsalen (AD) Bereich stärker sein als in anderen Bereichen. Da jede Zelle nur eine Zilie besitzt, müssen die Zellen im AD-Bereich dichter sein als in anderen Bereichen. Heisenberg und seine Gruppe untersuchten die Mechanismen, die die Verdichtung in diesem Bereich ermöglichen.



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