Modellierung von Deformationswellen in biologischen Zellen

In Mikrotropfen, die aus  Protoplasma des Schleimpilzes Physarum Polycephalum bestehen, wurden laufende und rotierende Deformationswellen sowie irreguläre Kontraktionsmuster gefunden. Wissenschaftlern der PTB ist es gelungen, ein realistisches Modell zu entwickeln, dass diese Muster quantitativ reproduziert. Dabei zeigt sich, dass die Deformationswellen durch die Wechselwirkung des aktiven Zellmaterials mit der intrazellulären Kalziumkonzentration erzeugt werden. Die beobachteten Muster können somit als erstes Beispiel  einer mechano-chemischen Turing-Struktur angesehen werden. Der zugrundeliegende Mechanismus stellt eine Alternative zur rein biochemisch determinierten Strukturbildung in Reaktions-Diffusions-Systemen dar, die in vielen anderen biologischen Systemen beobachtet wird.

Ansprechpartner: S. Alonso, FB 8.4; M. Bär, FB 8.4