Würzburger Forscher ergründen Architektur des Zellkerns

Der Zellkern spielt als genetisches Steuerzentrum die entscheidende Rolle bei allen zellulären Wachstums- und Entwicklungsprozessen. Doch trotz dieser wichtigen Funktion birgt er noch viele Geheimnisse. Im Rahmen eines bundesweiten Forschungsprogramms, das von der Universität Würzburg aus koordiniert wird, wollen Wissenschaftler ihre Kenntnisse über den Zellkern erweitern.

Noch weitgehend unverstanden ist bisher, welche Faktoren die Anordnung der Erbguts im Zellkern bestimmen und wie die einzelnen Teilschritte der Genexpression räumlich organisiert und in die Kernstruktur integriert sind. Hinter dem Ausdruck „Genexpression“ verbirgt sich ein komplizierter Vorgang, bei dem zunächst Arbeitskopien der Erbinformation in Form von Vorstufen hergestellt werden. Diese werden dann zurechtgeschnitten, chemisch modifiziert und schließlich als fertige mRNA-Moleküle durch die Kernporen hindurch vom Zellkern in das Cytoplasma der Zelle ausgeschleust, wo sie die Proteinbiosynthese steuern.

„Neue methodische Entwicklungen, vor allem auf dem Gebiet der konfokalen Laser-Scanning-Mikroskopie, erlauben es jedoch seit kurzem, in der lebenden Zelle die räumliche Anordnung von Genen in verschiedenen Aktivitätszuständen zu analysieren und den Weg der Genprodukte bis hin zum Export durch die Kernporen zu verfolgen.“ Das sagt Prof. Dr. Ulrich Scheer, Inhaber des Würzburger Lehrstuhls für Zell- und Entwicklungsbiologie und Koordinator des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Schwerpunktprogramms „Funktionelle Architektur des Zellkerns“. Daher habe die DFG jetzt eine verstärkte Förderung des Schwerpunktprogramms beschlossen; die Zahl der geförderten Projekte steigt von 19 auf 23.

Allein vier Projekte sind im Biozentrum der Universität Würzburg angesiedelt: „Kernexport von Proteinen mit Leucin-reichen nuklearen Exportsignalen in vivo und in vitro" (Prof. Dr. Marie-Christine Dabauvalle), „Architektur der Kernperipherie meiotischer Zellen“ (Prof. Dr. Ricardo Benavente), „Funktionelle Organisation und Bildung des Nukleolus" (Prof. Dr. Ulrich Scheer) und „In vivo Interaktionen von Proteinen der Kernhülle“ (Prof. Dr. Georg Krohne).

Das Schwerpunktprogramm zielt darauf ab, verschiedene Arbeitsgruppen innerhalb Deutschlands aus den Bereichen Zell- und Molekularbiologie, Medizin und Biophysik zusammenzuführen. Mit diesem multidisziplinären Ansatz sollen neue Einblicke in die dynamischen Zusammenhänge zwischen der Architektur des Zellkerns und den Funktionen des Erbguts gewonnen werden.

Weitere Informationen: Prof. Dr. Ulrich Scheer, T (0931) 888-4251, Fax (0931) 888-4252, E-Mail: scheer@biozentrum.uni-wuerzburg.de