Grazer Forscher entschlüsseln Zellspezialisierung
Pia Prodinger
Wissenschaftler aus Graz, Heidelberg und London haben einen Mechanismus entdeckt, der erklärt, wie aus einer einzelnen Zelle spezialisierte Gewebe entstehen. Die Haftkraft zwischen Zellen spielt dabei eine entscheidende Rolle.
Bernat Corominas Murtra vom Institut für Biologie der Universität Graz und internationale Kollegen haben untersucht, warum embryonale Gewebe während der Entwicklung zunächst flüssigkeitsartig reagieren und sich später verfestigen. Von diesem Prozess hängt ab, welche Funktion eine Zelle später übernimmt – ob sie etwa zu einer Leber- oder Hautzelle wird. Die Ergebnisse wurden in zwei hochrangigen Fachzeitschriften publiziert.
Zentral für diesen Vorgang ist die sogenannte Adhäsion – die Kraft, mit der Zellen aneinander haften. Überschreitet diese Zellhaftung einen kritischen Schwellenwert, verändert sich das Gewebe schlagartig: Es wird steifer, und die feinen Zwischenräume zwischen den Zellen schließen sich. Damit ist die Richtung für die weitere Gewebeentwicklung festgelegt.
Zebrafisch-Embryonen als Modell
Besonders gut beobachten ließen sich diese Vorgänge an Zebrafisch-Embryonen, die in frühen Entwicklungsstadien durchsichtig sind. Forschende konnten so im lebenden Embryo verfolgen, wie sich Gewebebausteine bewegen, aneinanderhaften und auf Entwicklungssignale reagieren.
„Mathematik macht die Kausalkette sichtbar“, erklärt Corominas Murtra. Die mathematische Biologie habe es ermöglicht zu zeigen, wie eine Veränderung auf Zellebene – der Klebe-Effekt – einen abrupten Übergang auf Gewebeebene erzeugt und dadurch beeinflusst, wie weit ein Entwicklungssignal im Embryo reicht. Der Forscher betont den radikal interdisziplinären Ansatz, bei dem Grenzen zwischen den Disziplinen aufgehoben werden.
Kongress bringt 1.000 Forschende nach Graz
Von 13. bis 17. Juli 2026 findet an der Universität Graz der Kongress „ECMTB 2026“ statt. Mehr als 1.000 Forschende aus den Bereichen der mathematischen und theoretischen Biologie kommen zusammen. Themen sind unter anderem Zellbewegung, Embryonalentwicklung, Infektionsdynamik sowie datengetriebene Methoden in Medizin und Lebenswissenschaften.
Die Studien wurden am 2. Juni 2026 in Nature Physics und am 14. Mai 2026 in Nature Cell Biology veröffentlicht. An den Forschungen waren Wissenschaftler aus London, Heidelberg und Graz beteiligt.
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