Alle Lebensformen - egal ob Einzeller, Bakteriengemeinschaften oder vielzellige Organismen - müssen Umweltreize erfassen und auf sie reagieren. Nicht nur Temperatur, Licht und chemische Reize, auch mechanische Kräfte wie Druck oder Strömung liefern wichtige Informationen, die Organismen als Signale nutzen, um sich an Veränderungen in ihrer Umgebung anzupassen. Wie Zellen ihre physische Umgebung spüren (ihre sogenannte Mechanoperzeption), ist je nach Lebensform ganz unterschiedlich: So nutzen etwa Prokaryoten (Einzeller ohne Zellkern wie zum Beispiel Bakterien) im Allgemeinen andere Mechanismen als Eukaryoten (komplexere, oft mehrzellige Organismen mit einem richtigen Zellkern, darunter Pflanzen und Tiere).
Um das Wissen über Mechanoperzeption an der Schnittstelle zwischen prokaryotischen und eukaryotischen Lebensformen erweitern, hat das Forschungsteam ein Forschungsprojekt zur Untersuchung der komplexen molekularen Maschinerie, mit der Archaeen mit ihrer physischen Umwelt interagieren, eingereicht. Archaeen sind Prokaryoten, ebenso wie Bakterien, denen sie üblicherweise in Form und Größe ähneln, aber sie besitzen Gene, die eher denen von Eukaryoten gleichen. Evolutionär gesehen sind sie nahe Verwandte von uns Menschen. Außerdem ähneln viele biochemische Prozesse in Archaeenzellen eher denen von Eukaryoten als denen von Bakterien. Das macht sie zu idealen Modellorganismen dafür, die Lücke im Verständnis von prokaryotischen und eukariotischen Mechanismen der Mechanoperzeption zu schließen. Das Forscherteam will einen interdisziplinären Ansatz verfolgen, der Bioinformatik, Biophysik, Zellbiologie und Strukturbiologie kombiniert, und sich bestehende Genomdaten und genetische Werkzeuge zunutze machen.
Um die renommierte Förderung einzuwerben, mussten die Forschenden einen strengen jahrelangen Auswahlprozess durchlaufen und sich gegen über 700 anfängliche Mitbewerber durchsetzen. Nur 28 Projekte wurden aufgrund der Exzellenz des Forschungsvorhabens und ihres innovativen und kreativen Potentials ausgewählt. Gemeinsam wird das Team für den Zeitraum von drei Jahren 365.000 US-Dollar (ca. 300.000 Euro) jährlich erhalten, um ihr ambitioniertes Vorhaben umzusetzen.
Zum Nachlesen
- Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie (11.05.2021): Forschungsprojekt: Wie nehmen Zellen mechanische Reize wahr?
