BERLIN / LONDON (IT BOLTWISE) – Eine neue Studie hebt die Bedeutung der Dichteverhältnisse in lebenden Zellen hervor. Forscher haben herausgefunden, dass das Verhältnis zwischen Kern- und Zytoplasmaverdichtung bei verschiedenen Spezies konstant bleibt, was wichtige Implikationen für die Zellbiologie hat.
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Die Dichteverhältnisse innerhalb lebender Zellen sind ein entscheidender Faktor für die biologische Funktion und Struktur. Eine aktuelle Studie hat gezeigt, dass das Verhältnis zwischen der Dichte des Zellkerns und des Zytoplasmas bei verschiedenen Spezies konstant bleibt. Diese Erkenntnis könnte weitreichende Auswirkungen auf das Verständnis der Zellbiologie haben.
Simone Reber vom Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie und der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin erklärt, dass die Dichteverhältnisse trotz der unterschiedlichen biomolekularen Zusammensetzungen der Spezies gleich bleiben. Dies deutet darauf hin, dass grundlegende physikalische Prinzipien, wie das Druckgleichgewicht, die Dichte und das Volumen des Zellkerns bestimmen.
Die Forscher nutzten Licht, um die Zellen zu untersuchen und zu manipulieren. Mit einem optischen Stretcher konnten sie die mechanischen Eigenschaften der Zellen messen. Jochen Guck vom Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin in Erlangen berichtet, dass frühere Versuche, den optischen Stretcher auf Zellkerne anzuwenden, nicht erfolgreich waren, da der Zellkern eine geringere Dichte als das umgebende Material hatte.
Um genauere Messungen zu ermöglichen, entwickelten die Forscher ein Setup, das optische Beugungstomographie und konfokale Fluoreszenzmikroskopie kombiniert. Diese Methode erlaubt es, eine dreidimensionale Dichteverteilung innerhalb von Zellen mit hoher Auflösung zu erhalten. Die Studie zeigt, dass bei Krankheiten und in Stresssituationen, wie dem Altern, Abweichungen in den Dichteverhältnissen auftreten.
Die Forscher planen, weiter zu untersuchen, wie Zellen eine bestimmte intrazelluläre Dichteverteilung aufbauen und aufrechterhalten. Dies könnte helfen, die biophysikalischen Mechanismen zu entschlüsseln, die gesunde und pathologische Zellfunktionen regulieren.
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