Chemische Signalstoffe geben Keimzellen einen Orientierungssinn

Wissenschaftler identifizieren chemischen Signalstoff, der die Bewegung von Keimzellen in Embryonen bestimmt
Eine Keimzelle (grün) eines Zebrafisches streckt ihre fingerförmigen Scheinfüßchen namens Filopodia aus. Sie reagieren auf chemische Signale, die ihnen einen Orientierungssinn verleihen.
© Dana Meyen, Erez Raz

Während der Embryonalentwicklung wandern die Zellen des entstehenden Körpers, um den richtigen Platz im Gewebe einzunehmen. Um vorwärtszukommen, bilden sie fingerförmige Scheinfüßchen aus, auch Filopodien genannt. Forscher um Doktorandin Dana Meyen und Prof. Erez Raz des Zentrums für Molekularbiologie der Entzündung und des Exzellenzcluster „Cells in Motion“ der Universität Münster beobachten die Wanderung von Ur-Keimzellen, den späteren Eizellen und Spermien, in Zebrafisch-Embryonen. Gesteuert wird die Zellbewegung durch einen chemischen Signalstoff. Indem er einen Konzentrations-Gradienten im Gewebe bildet, leitet dieser Stoff die Keimzellen zu ihrem Bestimmungsort. Nun konnten die Forscher zeigen, dass das Signal die Bildung, Verteilung und Eigenschaften der Filopodien bestimmt. Dadurch wird gleichzeitig die interne Polarisierung der Zelle festgelegt. Mit anderen Worten: Die Filopodien „wittern“ das chemische Signal, ähnlich einem Duft. Sie „erschnüffeln“, wo der Duft besonders intensiv ist – in diese Richtung müssen sie wandern, dort entsteht die Vorderseite der Zelle.

Publikation

Meyen D, Tarbashevich K, Banisch TU, Wittwer C, Reichman-Fried M, Maugis B, Grimaldi C, Messerschmidt E-M, Raz E. Dynamic filopodia are required for chemokine-dependent intracellular polarization during guided cell migration in vivo. Elife 2015;4 Abstract