München (netdoktor.de). Gebäude würden ohne Stützbalken schnell ihre Stabilität einbüßen. Biologische Zellen verwenden ein vergleichbares Prinzip. Für die Stabilität der Zellform sorgt das Zytoskelett - ein aus Proteinen zusammengesetztes Strukturgeflecht. Im Gegensatz zur Architektur verhalten sich diese so genannten Filamente dynamisch, sie passen ihre mechanischen Eigenschaften der Umgebung an und treten nach Bedarf in Bündeln auf. Ein Forscherteam um die Physiker Prof. Andreas Bausch von der TU München und Prof. Erwin Frey von der LMU München konnte am Beispiel des Zellskelettproteins Aktin erstmals die mechanischen Eigenschaften dieser Bündel näher bestimmen. Über ihre Forschungsergebnisse berichtet das Fachmagazin Nature Materials in seiner aktuellen September Ausgabe. der Technischen Universität München und der Ludwig-Maximilians-München konnte nun bestimmen, wovon die unterschiedliche Festigkeit dieser Bündel abhängig ist. Durch die Erkenntnisse könnten viele zelluläre Prozesse besser nachvollzogen werden, teilt die TU München mit. Zudem seien die Ergebnisse für die Nano-Technologie interessant. Für ihre Arbeit untersuchten die Wissenschaftler das Zellskelettprotein Aktin, das in zahlreichen Zellen vorkommt. Mithilfe eines neuartigen mikroskopischen Messverfahrens ermittelten sie den Grad der Festigkeit und die Steifheit von Aktinbündel in Zellen. Dabei konnten sie nachweisen, dass die Stabilität der einzelnen Bündel von ihrer Länge wie auch von den vorhandenen Vernetzermolekülen abhängt - einer Art Klebstoff, der die einzelnen zellulären Balkenstrukturen zusammenhält. Die Forscher konnten zeigen, dass beispielsweise in den Gehörzellen die Aktinbündel mit dem weichsten Protein vernetzt sind. Bei anderen Zellprozessen werden hingegen Proteine verwendet, um mechanisch steife Bündel zu erzeugen. Diese Unterschiede vergleichen die Wissenschaftler mit einem Stapel Papier: Liegen die einzelnen Seiten lose aufeinander, bleibt der Stapel auch bei einer hohen Seitenanzahl beweglich und ist leicht verbiegbar. Gerät zwischen die einzelnen Seiten ein Klebstoff, dann ist der Papierstapel um ein Vielfaches steifer und nur sehr schwer biegbar. Die Vernetzermoleküle, und damit die Festigkeit des Klebstoffs zwischen den einzelnen Strukturen, würden sich demnach entschieden flexibler als bislang angenommen verhalten, heißt es weiter. Dies wirkt sich auf das Zytoskelett aus, das somit wesentlich anpassungsfähiger an seine Umgebung ist als erwartet.

Quelle: Netdoctor