als PDF - Nordrhein-Westfälische Akademie der
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Nordrhein-Westfälische Akademie der Wissenschaften VORTRÄGE N 411 • BRIGITTE M. JOCKUSCH Architekturelemente tierischer Zellen II Westdeutscher Verlag - 384. Sitzung am 3. Juni 1992 m Düsseldorf Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme Jockusch, Brigitte M.: Architekturelemente tierischer Zellen/ Brigitte M. Jockusch. - Opladen: Westdt. Ver!., 1995 (Vorträge / Nordrhein-Westfälische Akademie der Wissenschaften: Natur-, In~nieur- und Wirtschaftswissenschaften; N 411) ISBN 3-531-08411-9 NE: Nordrhein-Westfälische Akademie der Wissenschaften (Düsseldorf): Vorträge/ Natur-, Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften Der Westdeutsche Verlag ist ein Unternehmen der Bertelsmann Fachinformation. © 1995 by Westdeutscher Verlag GmbH Opladen Herstellung: Westdeutscher Verlag Satz, Druck und buchbinderische Verarbeitung: Boss-Druck, Kleve Printed in Germany ISSN 0944-8799 ISBN 3-531-08411-9 Inhalt Brigitte M. Jockusch, Braunschweig Architekturelemente tierischer Zellen 7 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Diskussionsbeiträge Professor Dr. rer. nat. Hermann Sahm; Professor Dr. rer. nat. Brigitte M. Jockusch; Professor Dr. phil. Friedrich Scholz; Professor Dr. phil. Lothar Jaenicke; Professor Dr. med. Volker Herzog; Professor Dr. rer. nat. Ulrich Thurm; Professor Dr. rer. nat. Dietrich Neumann; Professor Dr. rer. nat. Klaus Heckmann; Professor Dr. rer. nat. Eckart Kneller . . . . . . . . . . . . . . . 20 Die evolutionäre Entwicklung von einzelligen Lebewesen zu vielzelligen Organismen ist gekennzeichnet durch eine starke Spezialisierung der beteiligten Zellen. Obwohl beim Vielzeller alle Zellen aus einer einzigen Zelle, der befruchteten Eizelle, durch Teilungen hervorgehen, bilden die Tochterzellen häufig schon sehr früh in der Embryogenese andere Eigenschaften aus als die Mutterzellen. Das genetische Material aller dieser Zellen ist identisch, aber eine zunächst durch verschiedene mütterliche Faktoren, äußere Einflüsse und später vom Embryo selbst gesteuerte differenzielle Genexpression führt zu ganz verschiedenartigen Zelltypen. Diese Differenzierung betrifft dabei sowohl Bau wie Funktion der Zellen, wobei sich die gleichartigen häufig zu Geweben organisieren. Am Ende der tierischen oder pflanzlichen Embryogenese ist ein hochorganisiertes, komplexes Lebewesen entstanden, dessen Zellen eine geregelte und genau programmierte Arbeitsteilung durchführen. Damit die Zellen im Hirn einer Katze andere Aufgaben übernehmen können als die der Leber, des Herzens oder der Haut, müssen sie nicht nur einen Satzhirnspezifischer Biomoleküle im Zellplasma aufweisen, sie müssen auch von verschiedener Gestalt sein. Die Erforschung der funktionellen Morphologie und Differenzierung von Zellen hat sich in den letzten zwei Jahrzehnten zu einem faszinierenden Kapitel der Zellbiologie entwickelt. Zur Identifizierung der für die zelluläre Architektur verantwortlichen Moleküle war es zunächst wichtig, geeignete Zellen zu finden und Zellkulturmethoden so zu verfeinern, daß die zellspezifische strukturelle Organisation der Zellen auch in Kultur ausgeprägt wird oder erhalten bleibt. Diese Aufgabe war nicht trivial, da die Kulturbedingungen nur einen unvollständigen Ersatz für die Verhältnisse im Organismus bieten. So weisen viele in Kultur genommene Zellen zum Teil innerhalb weniger Tage Dedifferenzierungserscheinungen auf (z. B. Glattmuskelzellen), andere entwickeln sich gar nicht erst bis zu der im Körper erreichten Organisationsstufe (z.B. Skelettmuskelzellen). Weitere Zelltypen, wie Blut- oder Nervenzellen, sind bereits beim neugeborenen Säugetier „enddifferenziert" - d. h. sie teilen sich nicht mehr. Kulturen solcher Zellen haben damit nur eine begrenzte Lebensdauer. Aus diesen Gründen gibt es bis heute in der Zellbiologie nur einige wenige tierische und menschliche Objekte, an denen Zellmorphologie und „molekulare
