Jedes Leben beginnt mit einer einzigen Zelle. Diese teilt sich wieder und wieder, bis ein vollständiger Organismus entsteht. Doch wie genau dieser fundamentale Prozess bei manchen Tieren abläuft, war bislang ein Rätsel. Forschende der Technischen Universität Dresden haben nun einen überraschenden Mechanismus entdeckt, der unser Verständnis von Zellteilung grundlegend verändert.
Die Entdeckung betrifft Tiere mit besonders großen Eizellen. Haie, Vögel, Reptilien und Zebrabärblinge, eine Fischart, gehören dazu. In ihren Embryonen sind die Zellen riesig und voller Dotter. Dieser Dotter dient als Nahrungsvorrat. Genau er macht aber die Zellteilung kompliziert.
Ein Mechanismus wie eine Ratsche
Das Zellinnere, das Zytoplasma, verändert seine Konsistenz rhythmisch. In bestimmten Phasen wird es fest und gibt dem Aktinring Halt. In anderen Phasen wird es flüssig. Dann kann sich der Ring tiefer einschnüren. Dieser Wechsel wiederholt sich über mehrere Zellzyklen. Der Ring zieht sich Stück für Stück zusammen. „Der zeitliche Ratschenmechanismus verändert unser Verständnis der Zytokinese grundlegend", betont Jan Brugués, Leiter der Studie.
„Zebrabärblinge sind ein faszinierender Sonderfall, da die zytoplasmatische Teilung in ihren embryonalen Zellen von Natur aus instabil ist", erläutert Alison Kickuth. Die Zellen würden sich besonders schnell teilen, um diese Instabilität zu überwinden. Die Teilung erfolge über mehrere Zellzyklen durch den Wechsel zwischen Stabilität und Verflüssigung. Die Entdeckung könnte für viele eierlegende Arten gelten. Sie zeigt, wie anpassungsfähig die Natur ist. Für die Wissenschaft eröffnet das neue Perspektiven zur Erforschung biologischer Prozesse.
