Teilt sich eine Zelle, so wird das kopierte Erbgut gleichmäßig auf die beiden Tochterzellen verteilt; dabei verbinden sich Mikrotubuli mit den Chromosomen und zerren sie auseinander. Die Ansatzstelle für die Mikrotubuli sind Proteinstrukturen auf den Chromosomen, Kinetochore genannt. Bisher war nicht klar, wie diese Kinetochore von den faserigen Mikrotubuli gefunden werden. Ein Erklärungsansatz ging davon aus, dass Mikrotubuli sternförmig in alle Richtungen wachsen und irgendwann zufällig auf ihr Ziel stoßen.
Forscher am MPI-CBG sowie dem Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme (MPI-PKS) und der Universität Zagreb haben nun einen neuen Mechanismus entdeckt, den Mikrotubuli zum Auffinden der Kinetochore zu nutzen scheinen: Sie konnten zeigen, dass Mikrotubuli durch die Zelle schweifen und so den Raum abtasten. Diese Suchstrategie ist höchst effizient, die Zelle benötigt so viel weniger Mikrotubuli und auch keinerlei ATP, den Treibstoff der Zelle. Mathematische Modelle haben bewiesen, dass die Wirbelbewegung über kurz oder lang zum Erfolg führen muss. Dieser neue Erklärungsansatz könnte die seit den 1980er Jahren hervorherrschende These, nach der Mikrotubuli in alle Richtungen wachsen, ablösen.
Iana Kalinina, Amitabha Nandi, Petrina Delivani, Mariola R. Chacón, Anna H. Klemm, Damien Ramunno-Johnson, Alexander Krull, Benjamin Lindner, Nenad Pavin, and Iva M. Tolić-Nørrelykke:
Pivoting of microtubules around the spindle pole accelerates kinetochore capture
Nature Cell Biology, published online 9 December 2012