Bei der Zellteilung zieht der Spindelapparat die Chromosomenhäften voneinander weg. Die Ausrichtung der Spindel hat einen Einfluss darauf, ob aus den entstehenden Tochterzellen der gleiche Zelltyp wird wie die Mutterzelle oder, ob sich die zellen in einen anderen Zelltyp differenzieren.

Zwei Forschungsgruppen des IMBA um Daniel Gerlich und IMBA Vizedirektor Prof. Jürgen Knoblich haben einen molekularen Mechanismus aufgedeckt, der dem Spindelapparat wie ein Kompass die richtige Richtung anzeigt. Es handelt sich um kleine Ribonukleinsäuren unter der Bezeichnung miR-34/449. Laut Forschungsergebnissen einer göttinger Arbeitsgruppe haben mikro-RNAs der Familie miR-34/449 Einfluss auf das Zellschicksal durch Beeinflussung des p53-Signalweges und schützen so die Zellen vor unkontrollierter Zellteilung und Tumorentstehung. Eine Deletion des miR-449-Lokus förderte die Reprogrammierung somatischer Zellen in pluripotente Stammzellen.

Um nun den Einfluss des Spindelmechanismus auf die Fehlbildung eines sich entwickelnden Gehirns zu untersuchen,  beobachteten die Wiener Forscher Nerven-Stammzellen bei der Teilung. Sie markierten den Spindelapparat in Zellkulturen und fanden heraus, dass die miR-34/449 den Spindelapparat während der Teilung beeinflussten. Wurde miR-34/449 blockiert, dann setzte der Spindelapparat bei der Teilung nicht an der richtigen Stelle an und teilten die zellen zwar in zwei gleiche Ausgangszelltypen, differenzierten die Zellen jedoch nicht weiter in Nerven- oder Gliazelle.

Störungen dieses Mechanismus können zu Fehlentwicklungen des Gehirns führen.

Originalpublikation im EMBO Journal:
Juan Pablo Fededa, Christopher Esk, Beata Mierzwa, Rugile Stanyte, Shuiqiao Yuan, Huili Zheng, Klaus Ebnet, Wei Yan, Juergen A Knoblich, Daniel W Gerlich (2016): MicroRNA-34/449 controls mitotic spindle orientation during mammalian cortex development. The EMBO Journal, DOI: 10.15252/embj.201694056

Quelle:
https://idw-online.de/en/news663053