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23.06.10 · 12:05 Uhr

Wie aus einer Kugel etwas Langes wird und in welchen Sprachen man das erklären kann

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 3

Elena Quesada Hernandez kommt aus Sevilla. Dort hat sie eine deutsche Schule besucht und Umweltwissenschaft studiert. Für ihre zellbiologische Doktorarbeit ist sie nach Dresden umgezogen, wo die Wissenschaftler aus allen Weltregionen stammen und sich deshalb fast ausschließlich auf Englisch unterhalten.

Jetzt erzählt Elena mir auf Englisch, sie habe schon immer gern geschrieben und könne sich gut vorstellen, eines Tages für Laien über Wissenschaft zu schreiben anstatt selbst zu forschen. Meine Testfrage: Ob sie denn beispielsweise ihren Eltern erklären könne, was sie tut?

"Nein, auf Spanisch geht das gar nicht", kommt die verblüffende Antwort: "Ich weiß zum Beispiel nicht, welches spanische Wort es für das englische 'randomization' gibt."

Tja. Die Doktorarbeit ist fast fertig. Die Überschrift wird lauten: "The role of polarized division orientation in zebrafish early development", oder so ähnlich. Mal sehen, ob Elena es schafft, mir auf Englisch klar zu machen, worum es geht.

"Im Wesentlichen darum, wie aus einer Kugel etwas Langes wird."

Die Wissenschaftlerin schlägt ihr Notebook auf und zeigt ein kurzes Video, im Zeitraffer unter dem Mikroskop aufgenommen. Es zeigt die Embryonalentwicklung eines Zebrafisches, eines der "Haustiere" der Biologen. Zunächst liegt da eine kugelrunde Eizelle. Die teilt sich, wobei die eine der beiden Tochterzelle wie eine kleine Knospe aus der Kugel hervor sprießt, während letztere als Dotter zurückbleibt. Die Knospenzelle teilt sich weiter. Die Zellen, die so entstehen, breiten sich entlang der Kugeloberfläche aus. Sie bilden eine Kappe um die eine Kugelhälfte. Dann versammeln sie sich entlang dem Äquator und sortieren sich schließlich zu einem langgestreckten Embryo mit Kopf- und Schwanzende.

Für ihre Forschungsarbeit konzentrierte sich Elena ausschließlich auf die letzte Phase dieses Vorganges. Sie hat getan, was Biologen oft tun, wenn sie herausfinden wollen, wie etwas funktioniert: Sie nehmen das Etwas weg oder blockieren es, beobachten die Folgen und schließen daraus, welche Aufgabe das weggenommene Etwas normalerweise erfüllt.

Elena hat also zunächst eines der chemischen Signale blockiert, die im wildlebenden Zebrafischembryo die Ausbreitung der sich teilenden Zellen entlang der Längsachse steuern. Ergebnis: Die neu entstehenden Zellen teilen sich in alle Richtungen. Kein Wunder, dass dabei keine ordentliche Fischform herauskommt. Als Zweites hat die Forscherin Embryos mit einem mutierten Gen beobachtet, das die Zellteilung selbst unterdrückt. Ergebnis: Hindert man die Zellen an der Vermehrung, werden sie ersatzweise einfach ein bisschen größer. Sie formieren sich zu länglichen, aber etwas verkürzten Embryos.

Was heißt das jetzt? Damit sich die Kappe zur Fischform streckt, ist es nicht unbedingt nötig, dass sich die Zellen fleißig teilen. Aber es geht nicht ohne die chemischen Signale, die dafür sorgen, dass die Teilung immer genau senkrecht zur Längsachse ausgerichtet geschieht. Das ist deshalb wichtig, weil nur mit dieser Orientierung die Mittellinie entsteht, an der sich dann das spätere Rückgrat einfaltet. Geht dabei etwas schief, können sich zum Beispiel zwei gegabelte Mittellinien bilden. Das Ganze geschieht bei allen Wirbeltieren praktisch auf die gleiche Art.

Übrigens hat Elena kürzlich sogar auf Deutsch einen Vortrag gehalten, bei der "Seniorenakademie", zu der das Dresdner Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik regelmäßig einlädt. "Das ging ganz gut", sagt sie, "nur wenn die Leute mich etwas auf Sächsisch fragen, kann ich sie nicht auf Anhieb verstehen."

 

Autor: Sabine Sütterlin· 3 Kommentare· Permalink· Trackback-URL

Tags: Entwicklungsbiologie· Zebrafisch