Eine Studie entschl\u00fcsselt die innere Struktur der „Peroxisomen“. Das sind „Mini-Fabriken“ in Zellen.
\n„Peroxisomen“ sind eine Art von „Recyclingzentren“ der Zellen. Sie sind nicht nur einfache Vesikel, sondern besitzen eine innere Struktur, die verschiedene Stoffwechselprozesse effizient trennt. Forschende um die Biologen Nils B\u00e4cker und Dr. Johannes Freitag von der Philipps-Universit\u00e4t haben nun entschl\u00fcsselt, wie sich in diesen Zellorganellen sogenannte Kernstrukturen bilden, die bestimmte Enzyme konzentrieren und andere ausschlie\u00dfen.
\nDiese Selbstorganisation sorgt daf\u00fcr, dass verschiedene chemische Reaktionen in Zellen nebeneinander ablaufen k\u00f6nnen, ohne sich gegenseitig zu st\u00f6ren. Die Erkenntnisse, die in der einzelligen Pilzart „Ustilago maydis“ gewonnen wurden, konnten auch in menschlichen Zellen nachgewiesen werden. Sie k\u00f6nnten langfristig helfen, Stoffwechselerkrankungen besser zu verstehen und Peroxisomen f\u00fcr biotechnologische Anwendungen besser nutzbar zu machen. Die Studie erscheint im Fachmagazin „Nature Communications“.
\nPeroxisomen spielen eine zentrale Rolle beim Abbau von Fetts\u00e4uren und anderen Stoffwechselprozessen zum Beispiel der Biosynthese von Antibiotika oder dem Abbau bestimmter Stickstoffverbindungen. Die neue Studie zeigt, dass ihre innere Organisation gezielt bestimmte Enzyme in sogenannten Kernstrukturen konzentriert, w\u00e4hrend andere Enzyme, wie jene des Fetts\u00e4ureabbaus, au\u00dfen vorliegen. Das erm\u00f6glicht parallele chemische Reaktionen ohne St\u00f6rungen.
\n„Man kann sich das vorstellen wie eine Werkstatt, in der verschiedene Abteilungen existieren, um Chaos zu vermeiden“, erkl\u00e4rte der Genetiker Johannes Freitag. Schon vor langer Zeit entdeckten Forschende, dass manche Peroxisomen verdichtete Kernstrukturen enthalten. Doch ihre Funktion war bislang unbekannt.
\nDas Team konnte nun zeigen, dass sich verschiedene Enzyme selbst zu diesen Strukturen zusammenlagern und dadurch Peroxisomen mit unterschiedlichen Stoffwechselfunktionen entstehen k\u00f6nnen. „Unsere Studie liefert eine m\u00f6gliche Erkl\u00e4rung f\u00fcr die metabolische Vielf\u00e4ltigkeit von Peroxisomen besonders in Pilzen, aber auch dar\u00fcber hinaus“, sagte Prof. Gert Bange. Er ist Vizepr\u00e4sident f\u00fcr Forschung an der Philipps-Universit\u00e4t und einer der Hauptautoren der Studie.
\nDie Erkenntnisse sind nicht nur f\u00fcr die Grundlagenforschung wichtig. „In menschlichen Zellen sind Peroxisomen essenziell“, erkl\u00e4rte Erstautor Nils B\u00e4cker. „Ihr Ausfall f\u00fchrt zu schweren Krankheiten wie Zellweger-Syndrom oder Adrenoleukodystrophie. Beides sind schwerwiegende Stoffwechselerkrankungen.“
\nDie detaillierte Kenntnis ihrer inneren Struktur k\u00f6nnte neue Therapieans\u00e4tze liefern. Zudem k\u00f6nnten die Ergebnisse helfen, Peroxisomen in Mikroorganismen gentechnisch so zu ver\u00e4ndern, dass sie besser zur Produktion von Antibiotika, Biokraftstoffen oder Bioseifen genutzt werden k\u00f6nnen. Die Studie entstand in Zusammenarbeit zwischen den Forschungsgruppen von Johannes Freitag und Gert Bange von der Philipps-Universit\u00e4t sowie Kay Oliver Schink von der Universit\u00e4t Oslo und Judith Klatt vom Microcosm Earth Center, der Uni Marburg. Zum Einsatz kamen modernste Methoden der Mikroskopie, Genetik und Biochemie.<\/p>\n
* pm: Philipps-Universit\u00e4t Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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