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Molekulare Zellmechanismen unter der Lupe

Die molekularen Wirkmechanismen einer neu identifizierten Genfamilie stehen im Mittelpunkt der Arbeit des Zelldifferenzierungslabors der Division für Zellbiologie im Biozentrum der Medizinischen Universität. Die Gruppe um Univ.-Doz. Dr. Ilja Vietor erhielt für die Fortsetzung dieser Arbeit unlängst einen Förderungsbeitrag aus dem Daniel Swarovski-Förderungsfonds der Universität.

Bereits in früheren Arbeiten konnte die Forschungsgruppe in der Division für Zellbiologie unter Leitung von Prof. Lukas Huber zeigen, dass die Proteinprodukte der Gene TIS7 und SKMc15 im Prozess der Zelldifferenzierung eine wichtige Rolle spielen. So haben die Forscher nachgewiesen, dass eines der Gene, TIS7, dann hochreguliert wird, wenn Brustepithelzellen entarten und ihren ansonsten polaren Zellaufbau verlieren. Das TIS7 wird zu diesem Zeitpunkt vermehrt in der Zelle produziert, wandert aus dem zytoplasmatischen Raum in den Zellkern und reguliert dort die Genexpression. Ein zweites Mitglied dieser Genfamilie, das SKMc15, ist ein nahezu identischer Verwandter des TIS7 und wurde von Univ.-Doz. Vietor erstmals aus einer Mausbibliothek kloniert. In Zellexperimenten konnte er mit seinen Mitarbeitern aufklären, wie TIS7 die Expression von anderen Genen reguliert. Die Proteine rekrutieren unter bestimmten Bedingungen im Zellkern mehrere andere Proteine, die dann über bestimmte Enzyme Gene an- und abschalten.

Rolle bei der Regeneration von Zellen

Das Zelldifferenzierungslabor hat nun drei Mausmodelle generiert, um die beiden Proteine weiter zu charakterisieren. In den genetisch veränderten Tieren wurden die Gene einzeln und in Kombination selektiv entfernt. Die bisherigen Studien zeigen, dass TIS7 eine Rolle in der Regeneration nach der Verletzung von Muskeln und Nervenzellen spielt. Das Team um Ilja Vietor will nun auf Basis der Mausmodelle die Funktion dieser transkriptionellen Regulatoren bei der Differenzierung von Muskelzellen im lebenden Organismus genauer untersuchen. Darüber hinaus soll abgeklärt werden, inwieweit beide Gene einen Einfluss auf die Entwicklung und Funktion des neuromuskularen Übergangs haben. „Da neuromuskulär-degenerative Erkrankungen eine substantielle Beeinträchtigung der Lebensqualität bedeuten und eine extrem kostenintensive Behandlung und Betreuung zur Folge haben,“ erklärt Dr. Ilja Vietor, „sind die von uns gewonnen Erkenntnisse über die regulatorischen Mechanismen der Entwicklung, Differenzierung und Regereration von Muskeln und Nerven in Zell- und Tiermodellen auch für Anwendungen beim Patienten von großer Bedeutung.“

Von der Slowakei nach Innsbruck

Gruppenleiter Dr. Ilja Vietor stammt aus der Slowakei und kam mit Prof. Lukas Huber, nach dessen Berufung 2002, von Wien nach Innsbruck. Davor forschte Dr. Vietor an der Slowakischen Akademie der Wissenschaften in Bratislava, dem New York University Medical Center und dem Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien. Er hat sich im Mai 2004 an der Medizinischen Universität Innsbruck habilitiert.