GMU:Eval(nature)/Feminine

Konstruktion

Die Steuerung der Sozialen Amöbe

Grundlegend besitzt das Dictyostelium discoideum, wie der lateinische und Wissenschaftliche Name der sozialen Amöbe lautet, eine Wachstums- und eine Hungerphase, in der die Hauptsächliche Entwicklung des Organismus stattfindet und in der man ihn durch verschiedene äußere Einwirkungen in unterschiedliche Entwicklungsstadien bringen kann. Ein großer Punkt hierbei spielen cAMP, oder ausgeschrieben das Cyclische Adenosinmonophosphat, und ATP, Adenosintriphosphat welches ein recht universeller Energielieferant für fast alle möglichen Zellen ist und beispielsweise bei der Zellatmung aus ADP+ P erzeugt wird. Die Hauptmöglichekeit zur gezielten Steurung des Organismus liefert neben Futter, zu dem der Organismus kriecht, und Licht, vor dem der Organismus scheut, aber eben jenes cAMP. Cyclisches Adenosinmonophosphat ist nicht nur ein Boten- und Signaltransportstoffe innerhalb der Zelle sondern wird auch aus ATP gebildet und man findet es vermehrt in hungernden Bakterien. Warum dies für das Dictyostelium discoideum und damit für uns wichtig ist? Das ist relativ einfach beantwortet. Während seiner Wachstumsphase ernährt sich Dictyostelium discoideum hauptsächlich von (Boden-) Bakterien die es umfließt und zersetzt. In dieser Phase lebt es als Einzeller und vermehrt sich ausschließlich durch Zellteilung. Wird jedoch die Nahrung knapp, vor jeder Teilung der Amöbenartigen Zelle muss diese ca 1000 Bakterien fressen, geht Dictyostelium discoideum in seine Hungerphase über. In dieser reagiert es vermehrt auf cAMP und manche der Amöben fangen an, ebenfalls cAMP zu bilden, woraufhin die anderen in Richtung der höchsten cAMP- konzentration wandern und ebenfalls anfangen können cAMP zu pproduzieren. Dies führt dann zu den typischen verzweigten und verästelten Wuchsform und wird "Streaming" genannt. Später, und vor allem wiel sich immer mehr Dictyostelium discoideum an einem Ort sammeln, kann man den Zellhaufen als Hügel erkennen. Dieser Hügel wird Pseudoplasmodium genannt. Zudem wird angefangen Prä-Stiel- und Prä-Sporenzellen zu bilden, welche später dann als Fruchtkörper des Organismus dienen. Auch diese reagieren stark auf die cAMP- Konzentration im Zellhaufen. So wandern die Prä-Stilzellen in der Formation nach vorne, während die Prä- Sporenzellen ihnen folgen. Diese Formation wird auch Slug genannt, welche auch gemeinsam wandern kann. Fällt die cAMP- Konzentration ab, was natürlicherweise durch eine Bildung von AMP-Phosphodiesterasen in den Prä-Stielzellen passiert, gehen die Zellen schließlich in die letzte größere Phase über, in der die Sporen als lang überlebende "Samen" des Organismus gebildet werden, welche dann wieder zu einer Wachsenden Amöbe heranreifen kann, sobald die Lebensumstände besser sind.

Da das Dictyostelium discoideum während dem Großteil seiner Hungerphase aber sehr empfindlich auf die cAMP- Konzentration reagiert und im Normalfall immer der größten cAMP- Konzentration folgen wird und zudem die Bildung der Sporen und Fruchtkörper an eine abnehmende cAMP- Konzentration gebunden ist, könnte man also mit einer gezielten Zugabe von cAMP während der Hungerphase das Dictyostelium discoideum nicht nur von Ort zu Ort kriechen lassen, sondern auch gezielt die Einzelnen Entwicklungsphasen abrufen und so die äußere Erscheinung des Zellhaufens stark ändern.

Zeichnung der Systeme