Zellstreckung

Zellstreckung bezeichnet den Prozess, durch den eine Zelle ihre Länge vergrößert. In vielen Zellen erfolgt dies durch Expansion der primären Zellwand infolge von Wasseraufnahme und turgorischem Druck. Die Wand wird durch Proteine wie Expansine gelockert, wodurch sie dehnbar wird. Die Richtung der Streckung wird durch das Cytoskelett und die Ausrichtung der Cellulosefibrillen bestimmt, wodurch anisotropes Wachstum entsteht. Hormone wie Auxin lösen im Zuge des Säurewachstumsmechanismus eine beschleunigte Zellstreckung aus, indem sie Protonenpumpen aktivieren und den pH-Wert der Wand senken.

In Pflanzengeweben ist die Zellstreckung ein zentraler Bestandteil des Primärwachstums, etwa in der Wurzel- und Sprossentwicklung, wo längsgerichtete Ausdehnung zu Längen- und Organwachstum führt. Wasserverfügbarkeit, Zuckernutzung und Wandaufbau beeinflussen die Rate der Streckung.

In tierischen Geweben spielt Zellstreckung weniger die primäre Rolle beim Gewebewachstum, das überwiegend durch Zellteilung erfolgt. Mechanische Dehnung kann jedoch Zellen beeinflussen, ihre Form, das Zytoskelett sowie Genexpression und Differenzierung beeinflussen. In der Biomedizin und Gewebetechnik wird gezielte Zellstreckung genutzt, um Gewebe zu formen oder Zellen in gewünschte Differenzierungswege zu lenken.

Methoden zur Untersuchung der Zellstreckung umfassen Mikroskopie und Zeitraffer-Video, Live-Cell-Imaging, Messung der Zellenlänge sowie Markierungen von Zellwand- oder Cytoskelettstrukturen. Zellstreckung ist damit ein fundamentales Element des organischen Wachstums und der Entwicklung.