Malen in lebenden Zellen
- Neues aus der Fakultät 2017
Bereits im alten Anatolien haben Künstler Miniaturgemälde und Namen auf einzelne Reiskörner gezeichnet. Überall in der Welt gravieren Menschen ihre Initialen in Bäume. Diese Botschaften sind allerdings etwa eine Million Mal größer als die Zeichnungen, welche von Dr. Xi Chen, Dr. Muthukumaran Venkatachalapathy und Mitarbeitern im Inneren von lebenden Zellen angefertigt wurden. Die Arbeiten sind als „Hot Paper“ in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie erschienen (DOI: 10.1002/ange.201611432).
Die beiden Nachwuchswissenschaftler arbeiten in den Laboren von Dr. Yaowen Wu (Chemical Genomics Center der Max-Planck-Gesellschaft) und Dr. Leif Dehmelt (TU Dortmund und Max-Planck-Institut für Molekulare Physiologie). Die Zeichnungen in lebenden Zellen haben einen tieferen wissenschaftlichen Sinn: Die Aktivität der molekularen „Tinte“ verursacht präzise Störungen der Funktion von Zellen, um ein besseres Verständnis von komplexen Krankheitsprozessen zu erlangen.
Als Pinsel diente ein fokussierter Laserstrahl, durch welchen Muster mit einer molekularen Tinte an der inneren Seite der Zelloberfläche erzeugt wurden. Diese Muster wurden immobilisiert, damit sie nicht auf der dynamischen Oberfläche der Zelle verlaufen. Nach dem Malen diente die Tinte als Regulator, welcher muskelartige, kontraktile Strukturen in Zellen induziert. Mit stabilen Zeichnungen dieser molekularen Tinte ist es den Wissenschaftlern hierdurch gelungen, die Form von kontraktilen Strukturen in lebenden Zellen zu steuern. Diese kontraktilen Strukturen spielen eine wichtige Rolle in der Bewegung von Zellen in einer Vielzahl biologischer Prozesse, wie z.B. in der Embryonalentwicklung oder der Metastasierung von Krebszellen.