Ein Mausembryo am elften Entwicklungstag. - © Adobe/Sinjushina
Ein Mausembryo am elften Entwicklungstag. - © Adobe/Sinjushina

Cambridge/Wien. (gral) Ein Team an Biologen, Physikern und Mathematikern hat die Genaktivität von mehr als 100.000 embryonalen Zellen unter die Lupe genommen, um eine Blaupause der frühen Entwicklung von Mäusen zu erstellen. Dabei ist es ihnen gelungen, einen Schlüsselmoment in der Embryonalentwicklung darzustellen - nämlich während der sogenannten Gastrulation. Die Erkenntnisse bieten eine wichtige Information über die Vorgänge in den frühesten Lebensstadien von Säugern.

"Der wichtigste Zeitpunkt eines Lebens ist nicht die Geburt, die Hochzeit oder der Tod, sondern die Gastrulation", betonte der berühmte Entwicklungsbiologe Lewis Wolpert schon mehrmals. Die Gastrulation ist jener Prozess in Tieren und Menschen, wo Zellen genetisch so programmiert werden, dass sie sich in unterschiedlichste Zellen ausdifferenzieren können, um die Organe eines Körpers zu bilden - Gehirn, Herz, Lunge, Verdauungstrakt und Muskeln. In dieser Phase kommt es zur Ausbildung der Keimblätter. Es ist ein besonders wichtiger Moment in der Embryonalentwicklung, erklären die Forscher um Jenny Nichols vom Cambridge Stem Cell Institute im Fachblatt "Nature".

Das Wissenschafterteam hat dafür einen Mausembryo 6,5 bis 8,5 Tage nach der Befruchtung untersucht. Gemessen wurde die Genaktivität von insgesamt 116.312 einzelnen Zellen. Beim Start der Gastrulation gibt es nur eine kleine Anzahl verschieden ausgeprägter Zelltypen. Innerhalb von 48 Stunden entwickeln sich diese allerdings in mehr als 30 verschiedene Typen mit verschiedenen genetischen Profilen.

Mit dem Blueprint wird nicht nur die Embryonalentwicklung verdeutlicht, sondern auch eine Möglichkeit geschaffen, zu verstehen, wie es während des Wachstums zu genetischen Mutationen kommen kann, die Entwicklungsstörungen oder Krankheiten verursachen können, betonen die Forscher.

Die Wissenschafter tragen zu einem neuen Verständnis über diese wichtige Phase des Lebens bei. Ihre Erkenntnisse seien ein nützliches Hilfsmittel für die Wissenschaftscommunity, heißt es.