Das ARHGAP11B-Protein (Magenta) steuert in den Mitochondrien einen krebsartigen Energieprozess. Der Zellkern wird ist hier blau visualisiert. Abb.: Namba/ MPI-CBG
Dresdner Genetiker entschlüsseln, wie das Gen „ARHGAP11B“ die Kraftwerke der Zelle aufdreht
Dresden, 6. Januar 2020. Zerstörung und ein Plus am Intelligenz liegen manchmal nahe beieinander. Darauf deuten neue Forschungsergebnisse im „Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik“ (MPI-CBG) in Dresden hin. Demnach setzt im Menschen ein ganz spezielles Gen einen krebsähnlichen Energieprozess in Gang, der das Gehirn wachsen lässt.
Hirngrößen-Gen schließt alle Poren in Mitochondrien – Kalzium-Konzentration steigt
Verantwortlich dafür ist das Gen „ARHGAP11B“, das nur der Mensch hat. Es nistet sich in den „Kraftwerken“ der Zelle, in den „Mitochondrien“ ein. Dort schließt es alle „Kraftwerkstüren“, so dass dort kein Kalzium mehr heraus kann. Dadurch starten sie einen „Glutaminolyse“ genannten chemischen Prozess, den auch Krebszellen gern benutzen, um ihren hohen Energiehunger zu stillen. Dadurch entsteht chemische Energie, die – ähnlich wie Benzin im Auto – viel in der Zelle bewegen kann.
Erzielte chemische Energie sorgt für mehr Hirn-Stammzellen
„Auf diese Weise kann ARHGAP11B basale Hirnstammzellen dazu bringen, einen größeren Pool von Stammzellen zu bilden“, erklärte Dr. Takashi Namba, der diese Prozesse gemeinsam mit Kollegen vom Uniklinikum Dresden und von der Semmelweis-Universität Budapest untersucht hat. Dadurch kann das menschliche Hirn weit mehr Nervenzellen bilden als ein Tier-Gehirn – und seine Hirnrinde stärker falten. All hat im Laufe der Evolution dazu beigetragen, dass der Mensch einen Intelligenz-Vorsprung erlangte.
Prof. Wieland Huttner. Foto (bearbeitet): hw
„Krebsartiger Stoffwechsel“
Dr. Takashi Namba gehört im Planck-Genetikinstitut zur Forschungsdirektor von Gründungsdirektor Prof. Wieland Huttner. Diese Gruppe untersucht seit Jahren die molekularen Mechanismen, die für das Hirnwachstum von Säugetieren während der Evolution verantwortlich sind. Die Gruppe hatte 2015 zunächst die Schlüsselrolle des Gens „ARHGAP11B“ erkannt. Durch die neue Studie haben sie nun auch die Prozesse entschlüsselt, die das Hirngrößen-Gen steuert. Offensichtlich spiele dabei ein „krebsartiger Stoffwechsel“ eine wichtige Rolle, schätzte Prof. Huttner ein.
Autor: hw
Quellen: MPI-CBG, Wikipedia
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