ZYTOCHEMISCHER NACHWEIS VON RIBONUKLEOPROTEINEN (S. 6)

DNA und RNA können elektronenmikroskopisch mit verschiedenen zytochemischen Techniken nachgewiesen werden. Die klassische Technik zum Nachweis Ribonukleoprotein (RNP)-haltiger Strukturen in ultradünnen Gewebeschnitten stellt die regressive Kontrastierung nach Bernhard dar.

Zunächst werden sowohl DNA als auch RNA mit Uranylazetatlösung kontrastiert. Daran schließt sich eine Inkubation mit EDTA Lösung an, die über die Komplexbildung von EDTA mit Uranylionen zu einer fortschreitenden und bevorzugten Entfernung der kontrastgebenden Uranylionen von der DNA, aber nicht von RNP-haltigen Strukturen führt.

Die Spezifität dieser Methode für Ribonukleoproteine ist begrenzt und muss in Kontrollen mittels Enzymverdauungen bestätigt werden. Abbildung A zeigt die regressive RNA-Kontrastierung an einem Ultradünnschnitt von Glutaraldehydfixierter und Epon-eingebetteter Rattenleber.

Im Zellkern der Hepatozyten kommen vorwiegend RNPenthaltende Strukturen kontrastreich zur Darstellung. Die Perichromatinfibrillen (Pfeilköpfe) treten ebenfalls kontrastreich hervor. Perichromatingranula (Pfeile), die als Speicher und/oder Transportform von Prä-mRNA Partikeln angesehen werden, sind auch kontrastiert.

Das DNA enthaltende periphere und Nukleolus-assoziierte kondensierte Chromatin (C) weist nur einen sehr schwachen Kontrast auf.

IG: Interchromatingranula , Nu: Nukleolus. Literatur

Bernhard W (1969) A new staining procedure for electron microscopical cytology. J Ultrastruct Res 27: 250

Gautier A (1976) Ultrastructural localization of DNA in ultrathin tissue sections. Int Rev Cytol 44: 113

Hayat M (1993) Stains and Cytochemical Methods (New York and London, Plenum Press).

Moyne G (1980) Methods in ultrastructural cytochemistry of the cell nucleus. Progr Histochem Cytochem 13: 1

DIE KERNLAMINA

Die innere Kernmembran (IM) ist von einer 30 bis 80 nm dicken Schicht fibrösen Materials bedeckt, der Kernlamina. In Abbildung B, die einen Ausschnitt eines Keratinozyten der Haut zeigt, ist sie deutlich zu erkennen. Die Kernlamina besteht aus Lamin A und variablen Mengen des Lamins B und C, die zu der Familie der Intermediärfilamente gehören.

Im Unterschied zu anderen Intermediärfilamenten bilden sie ein zweidimensionales orthogonales Gitterwerk. Die nukleären Lamine sind spezialisierte Fibrillen, die aus einer zentralen -helikalen stabförmigen Domäne bestehen, die beidseits von einer globulären Domäne begrenzt wird. Die C-terminale globuläre Domäne enthält eine Aminosäuresequenz für den Zellkernimport.

Nach Farnesylierung werden die Laminuntereinheiten im Bereich der inneren Kernmembran assembliert und mittels des Lamin B Rezeptors und der Laminassozierten Proteine 1 und 2 mit ihr verankert. Die Kernlamina ist für die Gestalt und mechanische Resistenz der Kernhülle sowie für die Genregulation von Bedeutung.Weiterhin verbindet sie Chromosomen und Kernhülle.

Zu Beginn der Mitose kommt es durch Phosphorylierung der Lamine zur Desintegration der Kernlamina mit nachfolgender Auflösung der Kernhülle. Während der späten Anaphase erfolgt eine Dephosphorylierung der Lamine und der Wiederaufbau der Kernhülle.

Überraschenderweise verursachen Lamin A Mutationen nicht nur den Verlust der Kernhülle, sondern auch Erkrankungen der quergestreiften Muskulatur Kardiomyopathie und Muskeldystrophie), der Adipozyten (partielle Lipodystrophie-Syndrome) und von peripheren Nerven (periphere Neuropathie) sowie vorzeitige Alternssyndrome.

Die Laminopathien werden gegenwärtig durch die Strukturhypothese (geschwächte Kernlamina) und die Genexpressionshypothese (gestörte Regulation der Genexpression) erklärt.

AM: äussere Kernmembran, C: Chromatin.