Zellkraftwerke

Die Macht der Mitochondrien

So sehen sie aus, die Winzlinge, von denen wir in manchen Hirnzellen Millionen haben.
So sehen sie aus, die Winzlinge, von denen wir in manchen Hirnzellen Millionen haben.(c) Bill Longcore / PhotoResearchers / picturedesk
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Die Kraftwerke der Zellen geraten zunehmend unter Verdacht, Krankheiten des Gehirns zu verursachen, von Autismus bis Alzheimer.

Vor etwa 1,5 Milliarden Jahren nahm ein Einzeller mit Zellkern einen anderen, kernlosen in sich auf, ein Bakterium, und ließ ihn eine Aufgabe für das gemeinsame Ganze erledigen, die der Umwandlung der in der Nahrung steckenden Energie in die für Zellen verwertbare, Adenosintriphosphat, ATP. Das hat sich bewährt: Alle unsere Körperzellen (mit Ausnahme der roten Blutzellen) werden von solchen Kraftwerken versorgt, Mitochondrien, sie haben ihr Genom auf 37 Gene verschlankt, das ist nichts im Vergleich zu den (bei uns) etwa 20.000 im Zellkern. Im Gegenzug haben sich die Mitochondrien vervielfacht, je nach Energiebedarf der Gewebe und Organe können Tausende in einer Zelle arbeiten, Millionen gar.

Das Zusammenspiel des Wirts und des Endosymbionten bzw. des großen Genoms im Kern und des kleinen in den Mitochondrien hat das Problem gebracht, dass die Mitochondrien das Kerngenom zum Nachziehen zwingen, weil sie sich rascher erneuern als Zellen und ihre Gene damit rascher verändern: „Es ist, als ob ein Tanzpartner eine andere Schrittfolge einschlägt“, vergleicht Daniel Sloan, Evolutionsbiologe der Colorado State University (Science 353, S. 334).

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