Kryo-Elektronenmikroskopie und 60 Millionen Würmer ermöglichen die erste Visualisierung von Hörmechanismen
Der Komplex im Innenohr, der Vibrationen in elektrische Impulse umwandelt, die das Gehirn in Töne umwandelt, ist als mechanosensorischer Transduktionskomplex bekannt. Dieser Prozess ist verantwortlich für die Empfindungen von Gleichgewicht und Klang. Ihre molekulare Basis blieb jedoch lange im Dunkeln.
Hörverlust, von dem weltweit mehr als 460 Millionen Menschen betroffen sind, kann durch genetische Mutationen vererbt werden, die die Proteine verändern, aus denen der mechanosensorische Transduktionskomplex besteht. Alternativ könnte es durch Schäden verursacht werden, einschließlich längerer Einwirkung von lautem Lärm.
Der Fadenwurm oder Spulwurm (Caenorhabditis elegans), zufällig einen mechanosensorischen Transduktionskomplex, der dem Menschen sehr ähnlich ist. Die Forscher verbrachten fünf Jahre damit, ihre Methoden für das Wurmwachstum und die Proteinisolierung sorgfältig zu optimieren, wobei sie schließlich 60 Millionen Würmer sowie modernste Kryoelektronenbildgebung verwendeten, die nur in drei Kryoelektronenmikroskopiezentren in den Vereinigten Staaten verfügbar ist. Ihre Arbeit enthüllte die Struktur eines mechanisch reagierenden Proteinkomplexes in Spulwürmern und warf ein Licht auf die Architektur der Maschinerie, die mechanische Kräfte in elektrische Signale umwandelt.
„Das Gebiet der auditiven Neurowissenschaften hat jahrzehntelang auf diese Ergebnisse gewartet, und jetzt, da sie da sind, sind wir begeistert“, sagte OHSU-Forscher Peter Barr-Gillespie, PhD, in einer Erklärung. „Die Ergebnisse dieses Papiers schlagen sofort neue Forschungswege vor und werden das Gebiet somit für die kommenden Jahre beleben.“
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