Beta-Catenin entdeckt: neuer Schlüssel zur Achsenbildung im Embryo?

BerlinNeue Erkenntnisse zur Körperentwicklung von Embryonen: Forscher haben herausgefunden, wie sich die Kopf-Schwanz-Richtung im Embryo bildet und somit bestimmt, wo sich Kopf und Schwanz entwickeln. Bisher dachte man, die Signale Nodal und BMP seien entscheidend. Nun zeigen Studien jedoch, dass Beta-Catenin eine zentrale Rolle spielt.

Die Kopf-Schwanz-Achse ist entscheidend für:

• Bestimmung der Körperorientierung
• Platzierung von Körperöffnungen wie Mund und Anus
• Aktivierung von Regulatorgenen
• Lenkung der Entwicklung spezifischer Zelltypen und Gewebe

Bei Mäusen bildet sich diese Achse früh in der Entwicklung, nur wenige Tage nach der Befruchtung. Zu diesem Zeitpunkt hat der Embryo zwei Zellschichten und eine zusätzliche Schicht von Zellen oben. Die unterste Schicht, das viszerale Endoderm, bildet eine neue Zellgruppe. Diese neuen Zellen wandern an den Rand und stoppen auf halbem Wege, wodurch der Bereich markiert wird, wo sich der Kopf aus der inneren Zellschicht, dem Epiblast, entwickeln wird. Der Schwanz entsteht auf der gegenüberliegenden Seite. Wissenschaftler vermuteten, dass dieser Prozess durch Nodal- und BMP-Signale gesteuert wird. Der Epiblast gibt Nodal ab, während die oberste Schicht BMP freisetzt.

Forscher der Max-Planck-Institute entdeckten, dass sich eine Gruppe von AVE-Zellen aus VE-Zellen bildete, selbst ohne BMP. Sie entwickelten ein neues embryoähnliches Modell unter Verwendung von Maus-Stammzellen, die mit Wachstumsfaktoren behandelt wurden. In diesem Modell übernahm Beta-Catenin die übliche Rolle von BMP.

Lesen Sie auch:

Heute · 13:23

Verborgene Kräfte: Mechanische Einflüsse auf die Genexpression erforscht

„Unsere zweischichtigen embryoartigen Cluster waren von entscheidender Bedeutung“, sagte Christian Schröter vom Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie. „Diese Cluster stammen aus einer Art von Stammzellen. Sie haben das gleiche genetische Profil und verwenden dieselben Kommunikationsmethoden. Diese Einheitlichkeit war der Schlüssel zu unserem Erfolg.“

Die neue Methode funktioniert mit Embryonen verschiedener Formen. Diese Entdeckung könnte zu weiteren Studien zur Embryonalentwicklung führen. „Gruppen menschlicher embryonaler Stammzellen, die mit unserem System geschaffen wurden, könnten in zukünftigen Forschungen nützlich sein“, sagte Schröter.

Diese Untersuchung klärt zwar nicht alle Fragen, zeigt jedoch, dass Beta-Catenin von großer Bedeutung ist. Sie deutet darauf hin, dass Embryonen sich auf verschiedene Weisen entwickeln können. Ein besseres Verständnis dieser Prozesse kann uns helfen, die Entwicklungsbiologie genauer zu erfassen.

Aktuelle Forschungen verändern unser Verständnis darüber, wie Embryonen ihre Hauptachse bilden. Beta-Catenin hat eine neue Funktion, die die Bedeutung von Nodal- und BMP-Signalen in einem neuen Licht erscheinen lässt. Diese Entdeckung könnte dabei helfen, bessere Modelle zur Untersuchung der menschlichen Entwicklung zu erstellen.