Ludwig-Maximilians-Universität München
print

Links und Funktionen
Sprachumschaltung

Navigationspfad


Inhaltsbereich

Neues Forschungsprojekt

Als die Zellen kommunizieren lernten

München, 19.08.2020

Ein internationales Forschungsteam um LMU-Biophysiker Ralf Jungmann untersucht, wie sich einst die Oberfläche biologischer Zellen neu organisierte und so überhaupt die Evolution von mehrzelligen Organismen ermöglichte.

Mit den superauflösenden Mikroskopietechniken, die Ralf Jungmann entwickelt, lassen sich selbst kleinste Strukturen in Zellen erkennen. Aufnahme: AG Jungmann.

Die Entstehung mehrzelliger Organismen war einer der größten Evolutionssprünge in der Geschichte des Lebens auf der Erde. Der Übergang von einzelnen isoliert lebenden Zellen zu einer organisierten Zellpopulation, die Gewebe oder ganze Organe bilden kann, erforderte eine grundlegende Änderung der Art und Weise, wie Zellen interagieren und kommunizieren. Man vermutet, dass die Zelloberfläche als Schnittstelle interzellulärer Kommunikation bei mehrzelligen Organismen „umverdrahtet“ wurde, um komplexeres Verhalten zu ermöglichen. Doch über die genaue Art dieser „Neuverdrahtung“ der Zelloberfläche ist noch wenig bekannt. Wissenschaftler um den Biophysiker Ralf Jungmann, Professor für Experimentalphysik an der LMU und Leiter der Arbeitsgruppe Molekulare Bildgebung und Bionanotechnologie am Max-Planck-Institut für Biochemie, wollen nun untersuchen, wie sich die molekulare Organisation der Zelloberfläche veränderte und so mehrzelliges Leben ermöglichte.

Man nimmt an, dass spezielle Proteine, die als Tetraspanine bezeichnet werden, als Schlüsselfaktoren an diesem Prozess beteiligt waren. Die Wissenschaftler wollen deshalb auf molekularer Ebene untersuchen, wie Tetraspanine die Oberflächenorganisation einer Reihe von Faktoren, von denen bekannt ist, dass sie die Zell-Zell-Kommunikation in mehrzelligen Organismen kontrollieren, global beeinflussen, und herausfinden, wie sich dies letztlich darauf auswirkt, wie Zellen kommunizieren.

Das Projekt, an dem neben Jungmanns Team Forschergruppen um Maartje Bastings, Professorin an der School of Engineering der École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), Schweiz, und Ian Parish, Wissenschaftler an der University of Melbourne und dem Peter MacCallum Cancer Centre in Melbourne, Australien, beteiligt sind, wird von der Volkswagen Stiftung mit 1,5 Millionen Euro unterstützt. Es ist Teil der Förderinitiative „Life? – A Fresh Scientific Approach to the Basic Principles of Life“.

„Wir sind der Volkswagen Stiftung für die Unterstützung sehr dankbar“, sagt Jungmann. „Sie wird uns ermöglichen, die räumliche Organisation der Moleküle an der Zelloberfläche und ihre Bedeutung für vielzelliges Leben zu ergründen. Wir freuen uns darauf, unsere Expertisen in Materialwissenschaft, Molekularer Bildgebung und Zellbiologie zu verbinden und so zum Verständnis grundlegender Prinzipien des Lebens beizutragen. Womöglich eröffnen sich daraus auch neue Ideen des Bioengineering.“