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Grünalgen halten durch Wackler Takt beim Brustschwimmen

Meister im Synchron-Brustschwimmen: Durch raffinierte Wackler halten Grünalgen mit ihren Paddel-Geißeln den takt. Mikroskop-Foto: MPI-CBG

Meister im Synchron-Brustschwimmen: Durch raffinierte Wackler halten Grünalgen mit ihren Paddel-Geißeln den takt. Mikroskop-Foto: MPI-CBG

Physiker und Biologen arbeiten in Dresden interdisziplinär zusammen

Dresden, 23. Oktober 2013. Grünalgen sind Brustschwimmer und wenn sie sich durchs Wasser bewegen, dann rütteln sie sich einfach kurz, um ihre beiden Schwimm-Geißeln wieder in Gleichtakt zu bekommen. Das haben Dresdner Zellbiologen und Physiker der Max-Planck-Gesellschaft in einem gemeinsamen Forschungsprojekt herausgefunden.

Alge muss Zehntausende molekulare Motoren synchronisieren

„Eine Alge zeigt uns mit ihren zwei Schwimmarmen, wie mehrere Geißeln allein durch mechanische Kräfte synchronisiert werden“, sagt Benjamin Friedrich vom Dresdner „Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme“ (MPI-PKS), der die Arbeiten geleitet hat. Bei diesen Mikro-Brustschwimmern arbeiten nämlich Zehntausende von molekularen Motoren im Gleichtakt zusammen, damit die Alge vorwärts kommt und ihre Schwimmrichtung ändern kann. Dabei synchronisieren sich zwei Schwimmarme, die nur zehn Mikrometer kurz sind und etwa 30 Mal pro Sekunde schlagen. Geraten die Geißeln außer Takt, beginnt die Zelle zu wackeln. Dadurch verlangsamen oder beschleunigen sich wiederum deren Schwimmzüge.

„Bestseller der Natur“

Diese raffinierte Wackelbewegung werde offensichtlich bei vielen biologischen Bewegungen eingesetzt: „Ein Bestseller der Natur“, so Friedrich.

Zentrum für Zellbiologie soll Fächer verschmelzen

Um dies herauszubekommen, hatten die Forscher des MPI-PKS und des „Max-Planck-Instituts molekulare Zellbiologie und Genetik“ (MPI-CBG) zunächst ein mathematisches Modell ausgearbeitet und es dann in Algen-Experimenten erfolgreich überprüft. In Zukunft wollen beide Institute noch enger interdisziplinär zusammenarbeiten: Ab dem kommenden Jahr wird in Dresden-Johannstadt für über 36 Millionen Euro ein gemeinsames „Zentrum für Zellbiologie“ gebaut. Dort sollen dann unter Leitung des Genetik-Stars Eugene Myers Physik, Biologie, Informatik und weitere Fächer verschmelzen sollen, um wichtige Rätsel des Lebens zu entschlüsseln. Die Forscher wollen dort zum Beispiel mit neuen Supermikroskopen live filmen, wie sich organische Moleküle verketten, Zellen wachsen und sich wandeln, ganze Organismen entstehen. Heiko Weckbrodt

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