Markus OsterhoffMay 23, 2023

„Hightech“-Materialien aus der Natur: Forschungsteam der Universität Göttingen entdeckt überraschende Eigenschaften des Zellskeletts
https://uni-goettingen.de/de/3240.html?id=7096

“Hightech” materials from nature:
Research team at Göttingen University discovers surprising properties of the cytoskeleton
https://uni-goettingen.de/en/3240.html?id=7097

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Georg-August Universität Göttingen
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Die meisten biologischen Zellen haben einen festen Platz im Organismus. Zellen können aber auch in einen beweglichen Zustand wechseln und durch den Körper wandern. Das passiert zum Beispiel bei der #Wundheilung und wenn Tumore Metastasen bilden. Bewegliche und stationäre Zellen unterscheiden sich unter anderem in ihrem #Zellskelett.

#Biologie #Biophysik #Tumor #Forschung

May 23, 2023 at 2:13pmWeb
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Diese Struktur aus Proteinfilamenten macht die Zellen stabil, dehnbar und widerstandsfähig gegen äußere Kräfte. Hier spielen sogenannte Intermediärfilamente eine wichtige Rolle. Davon findet man interessanterweise in beweglichen und stationären Zellen zwei verschiedene Typen. Forschenden der Uni #Göttingen und der ETH Zürich ist es gelungen, die beiden #Filamente mechanisch genau zu charakterisieren.

#Keratin #Vimentin #Mechanik

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Dabei entdeckten sie Parallelen zu nicht-biologischen Materialien. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Matter erschienen.

Erstaunlicherweise verhalten sich die beiden verschiedenen Filamente bei wiederholter Streckung gegensätzlich: Vimentin-Filamente werden weicher und behalten ihre Länge, Keratin-Filamente werden länger und behalten ihre Steifigkeit.

Die experimentellen Ergebnisse lassen sich mit Computersimulationen auf molekulare Wechselwirkungen zurückführen:

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Bei Vimentin-Filamenten gehen die Forschenden davon aus, dass sich Strukturen öffnen, ähnlich wie in Gelen aus mehreren Komponenten. In Keratin-Filamenten vermuten sie, dass sich Strukturen gegeneinander verschieben, wie bei Metallen. Beide Mechanismen erklären, dass sich die Netzwerke der Intermediärfilamente im Zellskelett sehr stark verformen lassen, ohne Schaden zu nehmen – allerdings basierend auf grundlegend unterschiedlicher #Physik.