Klosterneuburg. Das Ei eines Zebrafisches entwickelt sich nach der Befruchtung in nur wenigen Stunden zu einem mehrzelligen Embryo. In dieser Zeit müssen sich Zytoplasma und Dotter, die zunächst völlig gemischt in der Zelle sind, vollständig trennen. Wie das mithilfe physikalischer Kräfte vonstattengeht, berichten nun Wissenschafter des Institute of Science and Technology Austria (IST) in Klosterneuburg im Fachblatt "Cell".

Das Zytoplasma ist die flüssige Grundsubstanz der Zelle, aus der sich später der Körper des Tieres bildet. Der Dotter ist das Futterreservoir für spätere Stadien, in denen sich der Embryo noch nicht selbst ernähren kann, aber schon auf externe Energiezufuhr angewiesen ist.

Zunächst ist der Dotter in Form kleiner Kügelchen im Plasma verteilt. Mit Beginn der Zellteilung wird eine Entmischungsbewegung in Gang gesetzt. Diese dürfte durch physikalische Zug- und Schubkräfte im Inneren des Embryos vorangetrieben werden, erklären Physiker aus der Forschergruppe um Carl-Philipp Heisenberg am IST. Die entscheidende Rolle spiele dabei ein Netzwerk von zwei Proteinen - Aktin und Myosin -, die auch an der Muskelkontraktion beteiligt sind.

Ähnliche Prozesse im Säugetier

Die von den Forschern zur Beschreibung dieses Prozesses entwickelte Theorie kann ihren Angaben zufolge auch auf andere Entmischungsvorgänge angewendet werden, die auf dem physikalischen Kräftespiel einer biologisch aktiven Flüssigkeit basiert. Damit könnten auch potenziell ähnliche Prozesse im Säugetier-Embryo beschrieben werden, betonen die Physiker.