Was passiert in der Zelle, wenn sie sich teilt?
Ein roter Wackelpudding, 180 Sekunden und eine große Frage: Was passiert in der Zelle, wenn sie sich teilt? Mit einem Kurzvortrag zu ihrer Grundlagenforschung gewann Mona Wellhäusser, Doktorandin am Institut für Biologische und Chemische Systeme des KIT, das Deutschlandfinale des FameLab, einem internationalen Wettbewerb für Wissenschaftskommunikation.
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„Besonders spannend ist der Moment, wenn die Kernmembran während der Teilung zerfällt und sich anschließend um die zwei neu entstandenen Zellen wieder zusammensetzt – und das in rasanter Geschwindigkeit“, sagt Wellhäusser. Teil der neugebildeten Kernmembran sind tausende winzige Porenkomplexe, die den Transport von Wasser, Eiweißen oder Ionen zwischen Zellkern und Zytoplasma regulieren. Gerät dieser Prozess aus dem Gleichgewicht, drohen gravierende Folgen: von neurodegenerativen Erkrankungen bis hin zu Krebs.
Um die winzigen Zellbestandteile sichtbar zu machen, nutzt Wellhäusser die Expansionsmikroskopie. Dabei bettet sie Zellen in ein quellbares Gel ein, das sich bei Zugabe von Wasser gleichmäßig ausdehnt – wie ein Wackelpudding. Durch diese räumliche Expansion kann die Forscherin kleinste Details sichtbar machen, die sonst verborgen bleiben. Entscheidend sind die Fragen dahinter: Wie schnell entstehen funktionale Kernporen? Wo werden ihre Bausteine zwischengelagert? „Wir haben Hinweise darauf, dass Zellen dafür bislang unbekannte Strukturen nutzen“, berichtet Wellhäusser.
Einen Haken hat die Methode jedoch: Für die Mikroskopie muss die Doktorandin die Zellkerne fixieren. Sie sind also tot, wenn Wellhäusser sie untersucht. Den zeitlichen Ablauf rekonstruiert sie anhand Momentaufnahmen unterschiedlich weit entwickelter Zellen, die eine Art Zeitraffer der Zellteilung bilden. Den Algorithmus dafür liefert Nils Friederich vom Institut für Automation und angewandte Informatik des KIT.
Warum sich dieser Aufwand lohnt? „Die Evolution hat sich für zahlreiche Probleme sehr schlaue Lösungen ausgedacht“, so Wellhäusser. „Diese zu verstehen, ist mein Ziel.“ Das FameLab ist für die junge Forscherin dabei mehr als nur eine Bühne: „Es geht darum, Begeisterung zu wecken und Vertrauen in die Wissenschaft zu fördern.“ Im Dezember reist sie zum Weltfinale nach Polen – mit Wackelpudding und den großen Fragen, die dahinterstecken.
Brigitte Stahl-Busse, 01.10.2026
