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Vom gutartigen zum aggressiv wachsenden Hirntumor
Einem Team um die Professoren Joachim Oertel, Direktor der Klinik für Neurochirurgie am Universitätsklinikum des Saarlandes, Steffi Urbschat, Leiterin des Forschungslabors der Klinik für Neurochirurgie, und Gregor Jung, Professor für Biophysikalische Chemie an der Universität des Saarlandes, ist es nun gelungen, eine Einfärbungsmethode zu entwickeln, die nur wenig kostet und nur wenige Minuten dauert.
Pressemitteilung der Universität des Saarlandes vom 11.02.2025
Struktur und Mechanik einer Zelle hängen von der Lage und dem Adhäsionszustand ab
Der Aktomyosin-Kortex spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Zellmechanik und damit einer Vielzahl von Zellfunktionen wie Migration, Teilung und Differenzierung. Das Verständnis der Beziehung zwischen der Struktur und der Mechanik des Kortex in verschiedenen Situationen ist notwendig, um Zelleigenschaften zu erklären, die für Gesundheit und Krankheit, z. B. Krebs, entscheidend sind. Ein Team um die Biophysikerin Franziska Lautenschläger hat eine klare Korrelation zwischen der Struktur und der Steifigkeit des Kortex untersucht und damit einen wichtigen Schritt in Richtung Vorhersage und Kontrolle des mechanischen Verhaltens und damit der Funktion von Zellen gemacht.
Die Arbeit entstand im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1027 „Physikalische Modellierung von Nichtgleichgewichts-Prozessen in biologischen Systemen”
Originalpublikation:
D. A. D. Flormann, ..., F. Lautenschläger: The structure and mechanics of the cell cortex depend on the location and adhesion state, PNAS 121 e2320372121 (2024).
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2320372121
Neue Erkenntnisse über Fettstoffwechsel
Fette, die wichtigsten Energiespeicher im menschlichen Körper, werden in so genannten Lipid Droplets in den Zellen gespeichert. Über deren Funktionsweise ist noch recht wenig bekannt. Ein Team um die Biologin Bianca Schrul von der Universität des Saarlandes hat nun Erkenntnisse über ein bestimmtes Protein in der Hülle dieser Lipid Droplets gewonnen. Dies öffnet die Tür für weitere Forschungen, welche auch dabei helfen könnten, Stoffwechselerkrankungen besser zu verstehen.
Die Arbeit entstand im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1027 „Physikalische Modellierung von Nichtgleichgewichts-Prozessen in biologischen Systemen”
Originalpublikation:
R. Dhiman, R.S. Perera, C.S. Poojari, H.T.A. Wiedemann, R. Kappl, C.W.M. Kay, J.S. Hub, B. Schrul: Hairpin protein partitioning from the ER to lipid droplets involves major structural rearrangements. Nat. Commun. 15, 4504 (2024).https://doi.org/10.1038/s41467-024-48843-8
Pressemitteilung der Universität des Saarlandes vom 12.06.2024
Vesikel, die von Dynein und Kinesin angetrieben werden, zeigen Richtungsumkehrungen ohne Regulatoren
Der intrazelluläre vesikuläre Transport entlang der Zytoskelettfilamente gewährleistet die gezielte Beförderung der Ladung. Dieser Transport ist selten unidirektional, sondern eher bidirektional, mit häufigen Richtungsumkehrungen aufgrund des gleichzeitigen Vorhandenseins von Motoren entgegengesetzter Polarität. Bisher war unklar, ob dieses komplexe Bewegungsmuster allein durch das mechanische Zusammenspiel der gegenpoligen Motoren zustande kommt oder ob dafür Regulatoren erforderlich sind.
In einer jüngst in Nature Communications erschienen Publikation zeigen wir - in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppen von Stefan Diez (TU Dresden) - ein minimales System, bestehend aus gereinigtem Dynein-Dynactin-BICD2 (DBB) und Kinesin-3, (KIF 16B) das an große unilamellare Vesikel gebunden ist, die Frachtmotilität in vivo reproduziert, einschließlich Bewegung, Pausen und Umkehrungen. Es ist bemerkenswert, dass die Geschwindigkeit der Vesikel während der Bewegung nicht von den entgegengesetzten Motoren beeinflusst wird. Unser Berechnungsmodell zeigt, dass das Engagement einer kleinen Anzahl von Motoren für den Übergang zwischen Bewegung und Pausen entscheidend ist. Insgesamt deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass die Motoren, die an die vesikuläre Ladung gebunden sind, während der Pausen vorübergehend in ein Tauziehen verwickelt sind. In der Folge können stochastische An- und Abkopplungsereignisse von Motoren zu Richtungsänderungen führen, ohne dass dafür Regulatoren erforderlich sind.
Haftfähigkeit von Staphylococcus-aureus-Zellen ist ungleichmäßig über die Zellhülle verteilt
Staphylococcus aureus, ein gefürchteter Krankenhauskeim, kann schwerwiegende Infektionen verursachen. Eine bemerkenswerte Eigenschaft dieses Bakteriums ist seine außergewöhnliche Haftfähigkeit. Ein Team aus der Physik und der Medizin der Universität des Saarlandes konnte nun herausfinden, dass der Keim an manchen Stellen der Hülle besser haftet als an anderen. Ihre nun veröffentlichte Studie könnte Ausgangspunkt für wirkungsvollere bakterienabweisende Oberflächen sein.
Pressemitteilung der Universität des Saarlandes vom 17.10.2023
Originalpublikation:
C. Spengler, E. Maikranz, B. Glatz, M.A. Klatt, H. Heintz, M. Bischoff, L. Santen, A. Fery and K. Jacobs: “The adhesion capability of Staphylococcus aureus cells is heterogeneously distributed over the cell envelope”, Soft Matter, 2023, Advance Article.