Wo zarte mechanische Kräfte in der Zelle walten

FRANKFURT AM MAIN (nsi). Die asymmetrische Teilung von Zellen ist eine Voraussetzung für die Entwicklung mehrzelliger Organismen. Sie erfordert, dass eine ursprünglich symmetrische Zelle zwei Pole ausbildet, damit die sich anschließende Mitose gerichtet ablaufen kann.

Diesen Vorgang hat die Arbeitsgruppe um Dr. Stephan W. Grill, dem Paul-Ehrlich-Ludwig-Darmstaedter-Nachwuchspreisträger, sichtbar gemacht, und zwar mit einem neuen, nichtinvasiven Verfahren. Dafür erhält der Biophysiker vom Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden den mit insgesamt 60.000 Euro dotierten Wissenschaftspreis.

Außer molekularen Mechanismen sind bei der asymmetrischen Zellteilung mechanische Prozesse von wesentlicher Bedeutung. Deren Kräfte können mit dem neuen Verfahren in lebenden Zellen gemessen werden.

Dazu werden mit Hilfe eines Lasers bestimmte Zellstrukturen minimal-invasiv zerstört. Ihre Fragmente bewegen sich danach voneinander weg, falls die Struktur unter mechanischer Spannung stand. Auf diese Weise lässt sich ermitteln, wo in der Zelle mechanische Kräfte wirken.

Mit dieser lasergestützten nicht-invasiven intrazellulären Mikrochirurgie hat Grill eine neue Forschungsrichtung eröffnet. Sie ermöglicht, die Verknüpfung mechanischer und biochemischer Prozesse in der Zellbiologie zu verstehen.

Grill hat an der Universität Heidelberg Physik studiert und am Europäischen Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) in der Neckarstadt über ein biologisches Thema promoviert. Die für die Auszeichnung maßgebliche Arbeit in "Nature" (2010; 467: 617) ist bislang mindestens 150 Mal zitiert worden.