Helmichs Biologie-Lexikon

Frye-Edidin-Versuch

Die Natur der Lipid-Doppelschicht, welche ja die Grundlage aller Membranen bildet, wurde durch zwei wichtige Versuche aufgedeckt, nämlich den berühmten Gorter-Grendel-Versuch mit roten Blutkörperchen und den etwas weniger bekannten Frye-Edidin-Versuch von 1970, der ebenfalls an roten Blutkörperchen durchgeführt wurde [1].

Fusion von Erythrocyten mit unterschiedlich markierten Oberflächen
Autor: Ulrich Helmich, Lizenz: public domain

Der FRYE-EDIDIN-Versuch

  • Menschliche Zellen und Mauszellen werden isoliert und
  • mit Antikörpern markiert, die mit ihrerseits mit fluoreszierenden Farbstoffen verbunden sind.
  • Verteilung der Fluoreszenz-Farbstoffe direkt nach der Fusion der beiden Zelltypen.
  • Verteilung der Fluoreszenz-Farbstoffe 2 Stunden nach der Fusion der beiden Zelltypen.

Die Abbildung 1 zeigt das Ergebnis dieses Versuchs. In den fusionierten großen Erythrocyten mischen sich die mit unterschiedlichen Antikörpern markierten Membranlipide.

Beschreibung siehe folgenden Text

Zunahme des Anteils von Mosaik-Zellen nach der Zellfusion
Autor: Ulrich Helmich, Lizenz: siehe Seitenende

Diese Abbildung wurde in Anlehnung an die Original-Arbeit von Frye und Edidin aus dem Jahre 1970 erstellt. Sie zeigt, wie der Anteil der Mosaik-Zellen im Laufe von zwei Stunden ständig zunimmt. Als Mosaik-Zellen bezeichneten die Autoren diejenigen Hybrid-Zellen, in denen sich die unterschiedlich markierten Proteine gleichmäßig verteilt und vermischt hatten.

Dieser Versuch kann nur damit erklärt werden, dass sich die markierten Protein-Moleküle innerhalb der Lipid-Doppelschicht frei bewegen können, zumindest in zwei Dimensionen. Dieser Versuch war ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zum aktuellen fluid-mosaic-model, das kurz darauf von Singer und Nicolson publiziert wurde.

Ein ähnliches Experiment haben Henis et. al 1990 in dem Journal of Cell Biology veröffentlicht. Auch hier wurden Tierzellen mit fluoreszierenden Antikörpern markiert (siehe Henis-Versuch).

Quellen:

  1. Urry, Cain, Wassermann, Minorsky, Reece, Campbell Biologie, Hallbergmoos 2019, 11.Auflage
  2. The rapid intermixing of cell surface antigens after formation of mouse-human heterokaryons. L. D. Frye and M. Edidin. J. Cell Sci 7, 319-335 (1970).