Zell-Differenzierung

Dieses Buch möchte eine Einführung zu einem der aufregendsten Probleme geben, die der Mensch kennt - der Differenzierung lebender Zellen. Wie entstehen die Unterschiede der diversen Zelltypen eines einzelnen Organismus, -die letztendlich alle derselben befruchteten Eizelle entstammen? Diese Frage, die einmal während meiner Studentenzeit von einem Dozenten gestellt wurde, hat seitdem meine Neugier gefesselt. Ich hoffe, daß dieses Buch dazu beiträgt auch bei dem einen oder anderen Leser ein ähnliches Interesse zu erwecken. Während ich dieses Buch ~schrieben habe, war ich mir darüber im klaren, daß 'Über-Vereinfachungen' zustande kommen würden. Kaum eines der angeführten Experimente oder Beobachtungen stellt sich beim Lesen der Original-Veröffent lichung als so eindeutig oder so unkompliziert dar, wie es im einen oder anderen Abschnitt erscheinen mag. Vermutlich gehört dies zum Wesen der Wissenschaft. Der Versuch einer Synthese in einem weitverzweigten Gebiet wie der Differen zierung, ähnelt sehr einem Hausbau mit Steinen, die aus unterschiedlichstem Material sind und aus den verschiedensten Gegenden stammen. Damit meine ich nur, daß Beweisstücke die sich zu einem Modell zusammenbauen lassen, aus sehr unterschiedlichen Systemen entnommen werden können: das eine kann eine Virus-infizierte Leberzelle sein, das andere vielleicht eine marine Alge. Wie auch an einer anderen Stelle dieses Buches zum Ausdruck kommt, sind die Bereiche, in denen 'Theoretisieren' am einfachsten, aber auch am wenigsten gewinnbringend ist, solche, die nur wenig verstanden sind. Mir scheint, daß die biologische Wissenschaft in ein Stadium getreten ist, in dem der Versuch einer Zusammen fassung aller Aspekte der Differenzierung sinnvoll erscheint. Deshalb dieses Buch.

Klappentext

Dieses Buch möchte eine Einführung zu einem der aufregendsten Probleme geben, die der Mensch kennt - der Differenzierung lebender Zellen. Wie entstehen die Unterschiede der diversen Zelltypen eines einzelnen Organismus, -die letztendlich alle derselben befruchteten Eizelle entstammen? Diese Frage, die einmal während meiner Studentenzeit von einem Dozenten gestellt wurde, hat seitdem meine Neugier gefesselt. Ich hoffe, daß dieses Buch dazu beiträgt auch bei dem einen oder anderen Leser ein ähnliches Interesse zu erwecken. Während ich dieses Buch ~schrieben habe, war ich mir darüber im klaren, daß 'Über-Vereinfachungen' zustande kommen würden. Kaum eines der angeführten Experimente oder Beobachtungen stellt sich beim Lesen der Original-Veröffent­ lichung als so eindeutig oder so unkompliziert dar, wie es im einen oder anderen Abschnitt erscheinen mag. Vermutlich gehört dies zum Wesen der Wissenschaft. Der Versuch einer Synthese in einem weitverzweigten Gebiet wie der Differen­ zierung, ähnelt sehr einem Hausbau mit Steinen, die aus unterschiedlichstem Material sind und aus den verschiedensten Gegenden stammen. Damit meine ich nur, daß Beweisstücke die sich zu einem Modell zusammenbauen lassen, aus sehr unterschiedlichen Systemen entnommen werden können: das eine kann eine Virus-infizierte Leberzelle sein, das andere vielleicht eine marine Alge. Wie auch an einer anderen Stelle dieses Buches zum Ausdruck kommt, sind die Bereiche, in denen 'Theoretisieren' am einfachsten, aber auch am wenigsten gewinnbringend ist, solche, die nur wenig verstanden sind. Mir scheint, daß die biologische Wissenschaft in ein Stadium getreten ist, in dem der Versuch einer Zusammen­ fassung aller Aspekte der Differenzierung sinnvoll erscheint. Deshalb dieses Buch.

Inhalt
Einfuhrung: Die Wichtigkeit des Problems.- 1. Die Bedeutung der Differenzierung in der Evolution.- 1.1. Entstehen von Differenzierung.- 1.2. Stamm-Zellen und Verlust der Plastizität.- 1.3. Altern der Zelle und Rückdifferenzierung.- 1.4. Entwicklung der Differenzierung auf molekularer Ebene.- 1.5. Gen-Verdopplung in Evolution und Differenzierung.- 2. Différentielle Gen-Ausbildung.- 2.1. Wie entstehen Zellunterschiede während der Embryonalentwicklung, bzw. während des Wachstums von Organismen aus Einzelzellen ?.- 2.2. Sind alle ausgewachsenen Gewebe, bezogen auf Frühstadien ihrer Entwicklung, lediglich Zellpopulationen, die ein paar bestimmte Gene ständig exprimieren? Wenn aufgrund von Veränderungen der Zellumwelt neue Proteine auftauchen, werden diese dann von aus Stammzellen abgezweigten neuen Zellinien gebildet?.- 2.3. Angenommen, Populationen differenzierter Zellen können ihr Gen-Ausbildungsmuster verändern, würde dies notwendigerweise Zellteilung einschliessen?.- 2.4. Treten Veränderungen der Gen-Expression zwischen Zellteilungen auf, wie werden sie gesteuert? Solche Wechsel sind normalerweise nur anhand des Proteinproduktes erfassbar; findet der Eingriff dabei zum Zeitpunkt der Transkription oder danach statt?.- 3. Kontroll-Mechanismen der Genexpression.- 3.1. Kontrolle der Transkription und Veränderungen der Gen-Frequenz.- 3.2. Nach-transkriptionelle Kontrolle.- 4. Die Bedeutung des Cytoplasmas bei der Differenzierung.- 4.1. Modifizierung der Kern-Gen-Aktivität durch Cytoplasma-Moleküle.- 4.2. Vorstufen von Cytoplasmastrukturen, die für die Synthese neuer Zellteile notwending sind.- 4.3. Heterokaryons und Kern-Transplantate.- 4.4. Cytoplasma-DNS.- 5. Die Rolle der Hormone.- 5.1. Pheromone.- 5.2. Hormon-ähnliche, zwischen Organismen ausgetauschteSubstanzen..- 5.3. Steroidhormone in Wirbeltieren.- 5.4. Nicht-Steroidhormone in Wirbeltieren.- 5.5. Neurosekretorische Hormone.- 5.6. Insektenhormone.- 5.7. Pflanzenhormone.- 5.8. Chalone.- 5.9. Anmerkung.- 6. Episomen, Viren und anormale Gen-Elemente.- 6.1. Bakterielle Episomen und Plasmide.- 6.2. Virusinfektion und Latenz.- 6.3. Anormale Gen-Elemente.- 7. Zelloberfläche und Zellkontakt.- 7.1. Zell-Zell Kontakt.- 7.2. Zell-Bewegung.- 7.3. Zellantwort auf Oberflächen-Moleküle.- 7.4. Anmerkung.- 8. Kontrollierte und nicht-kontrollierte Differenzierung.- 8.1. Genexpression in allophenen Mäusen.- 8.2. Krebs und Differenzierung.- 8.3. Onkogene Viren und Krebs.- 8.4. Chemische Beeinflussung von Differenzierungsvorgängen der Einsatz von BUdR.- 9. Differenzierungwie sie sich gegenwärtig darstellt.- 9.1. Spezifische Fragen zum Gebiet der Differenzierung.- 9.2. Besondere Techniken und ihre Anwendung bei Differenzierungs-problemen.- Nachtrag.