Project

Alle komplexen Zellen haben abgetrennte Kompartimente welche Organellen genannt werden. Die wohl wichtigsten Organellen sind der Zellkern und das Mitochondrium, welches als Kraftwerk dient.  Vieles deutet darauf hin, dass die Mitochondrien die ältesten Organellen sind. Die Entstehung der Mitochondrien war also, neben der Entstehung der ersten Zelle überhaupt, das wohl wichtigste Ereignis in der Geschichte des Lebens.

Die Entstehungsgeschichte des Mitochondriums ist die Hauptfrage mit der sich das vorliegende Forschungsprojekt befasst. Wir wissen, dass vor etwa zwei Milliarden Jahren eine einfache Zelle ein Bakterium in sich aufgenommen hat aus dem dann das Mitochondrium entstanden ist. Dazu mussten Importsysteme entwickelt werden, die es der neu entstandenen Organelle erlaubten Stoffe von der "Wirtszelle" aufzunehmen. Das Importsystem für Proteine ist hier von besonderem Interesse, denn Proteine sind schwierig zu transportieren. Dank Forschungen mit Hefezellen wissen wir heute wie die Protein Import-Maschinerien von Mitochondrien aussehen. Wir wissen allerdings nicht, ob diese in allen Eukaryonten gleich aufgebaut sind and wie sie sich entwickelt haben.

Im vorliegenden Forschungsprojekt versuchen wir diesen beiden Fragen auf den Grund zu gehen indem wir das Mitochondrium von Trypanosomen erforschen. Trypanosomen sind Protozoen die sich in der Evolution sehr früh von praktisch allen anderen Eukaryonten abgespalten haben. Unser Ziel ist es das mitochondrielle Proteinimportsystem in diesem Einzeller zu identifizieren und funktionell zu charakterisieren. Erste Ergebnisse zeigen, dass es hier grosse Unterscheide zu Hefe gibt. Ein Vergleich der Gemeinsamkeiten und Unterschiede der beiden Systeme sollte es deshalb erlauben zu rekonstruieren wie die ursprüngliche Proteinimportmaschinerie im Urahne aller eukaryontischen Zellen ausgesehen haben könnte. Diese Erkenntnisse wiederum werden helfen Szenarien zu fomulieren, wie sich der Prototyp so eines Systemes entwickelt haben könnte.