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Molekulare Fabriken: Die Kombination zwischen Natur und Chemie funktioniert

In molekularen Fabriken, die in Zebrafischembryonen injiziert wurden, kommt es zu einer Farbreaktion, wenn das eingeschlossene Enzym (Peroxidase) arbeitet. Damit belegen die Forscher, dass die Kombination von synthetischen Organellen und natürlichen Vesikeln auch im lebenden Organismus funktioniert.
In molekularen Fabriken, die in Zebrafischembryonen injiziert wurden, kommt es zu einer Farbreaktion, wenn das eingeschlossene Enzym (Peroxidase) arbeitet. Damit belegen die Forscher, dass die Kombination von synthetischen Organellen und natürlichen Vesikeln auch im lebenden Organismus funktioniert.

Forschenden der Universität Basel ist es gelungen, sogenannte molekulare Fabriken zu entwickeln, die die Natur nachahmen. Dafür haben sie künstliche Organellen in mikrometergrosse, natürliche Bläschen (Vesikel) verpackt, die von Zellen produziert werden. Solche molekularen Fabriken sind auch nach der Injektion in ein Tiermodell intakt, erfüllen ihre Funktion und weisen keine Toxizität auf, berichtet das Team in der Fachzeitschrift «Advanced Science».

09. Januar 2020

In molekularen Fabriken, die in Zebrafischembryonen injiziert wurden, kommt es zu einer Farbreaktion, wenn das eingeschlossene Enzym (Peroxidase) arbeitet. Damit belegen die Forscher, dass die Kombination von synthetischen Organellen und natürlichen Vesikeln auch im lebenden Organismus funktioniert.
In molekularen Fabriken, die in Zebrafischembryonen injiziert wurden, kommt es zu einer Farbreaktion, wenn das eingeschlossene Enzym (Peroxidase) arbeitet. Damit belegen die Forscher, dass die Kombination von synthetischen Organellen und natürlichen Vesikeln auch im lebenden Organismus funktioniert.

Zebrafischembryonen als Tiermodell

Die molekularen Fabriken wurden von Forschenden der Gruppe von Prof. Dr. Jörg Huwyler vom Departement Pharmazeutische Wissenschaften in Embryonen von Zebrafischen injiziert. In diesem Tiermodell produzierten sie die gewünschten Komponenten, die durch das Enzym in der künstlichen Organelle katalysiert wurden. Die Vitalität des Embryos wurde durch die Injektion nicht beeinträchtigt.

«Diese Kombination aus natürlichen Vesikeln und den kleinen synthetischen Organellen macht die molekulare Fabrik aus: Reaktionen in ihrem Inneren liefern das Endprodukt, ähnlich wie es in Zellen der Fall ist», so die beiden Erstautoren der Studie, Dr. Tomaz Einfalt und Dr. Martina Garni.

Im Inneren der molekularen Fabriken können mehrere Komponenten hergestellt und zum Endprodukt zusammengefügt werden. Die biosynthetischen Vesikel können auch Komponenten von einer Zelle zu anderen übertragen. Unterschiedliche molekulare Fabriken lassen sich kombinieren, sodass komplexere Strukturen mit hoher Funktionalität geschaffen werden können – ein erster Schritt, um künstliche Zellen im Labor oder in lebenden Organismen herzustellen.

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