Hochauflösendes Transmissionselektronenmikroskop
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das TEM wurde u. A. ganz wesentlich dafür angeschafft, um in 3D hochauflösende Analysen der Ultrastruktur mit Hilfe der Elektronentomographie am Biozentrum zu etablieren. Da bei sehr hochauflösenden Ultrastruktur-Analysen mögliche Fixierungsartefakte eine noch bedeutendere Rolle spielen können als bei klassischen TEM Aufnahmen, ist für eine Vielzahl an Projekten eine Präparation nahe am nativen Zustand nötig. Die Hochdruckgefrierung mit Hilfe des ebenfalls angeschafften Hochdruckgefrierers und die nachgeschaltete Gefriersubstitution erlauben nun im Routinebetrieb den Nutzern der Zentralen Abteilung für Mikroskopie den experimentellen Zugang zur zellulären Ultrastrukturen ihrer Präparate im nahezu nativen cryo-immobilisierten und anschließend gefriersubstituierten Zustand. Da Hochdruckgefrierung und Gefriersubstitution zeitlich präparativ sehr aufwendig sowie vom Verbrauchs-Materialaufwand sehr kostspielig sind, wurden die Gefrierexperimente mehrerer Labors jeweils zu gemeinsamen Terminen gebündelt und die Proben entweder gleich parallel durch Gefriersubstitution prozessiert oder bei Bedarf im flüssigen Stickstoff gelagert und entsprechend später substituiert. Insgesamt wurden in 40 gemeinsamen Großexperimenten 545 Einzelversuche hochdruckgefroren, was gemäß der Zahl der Versuchsreplikate bzw. Kontrollen weit über 1000 Hochdruckgefriereinzelpräparaten entspricht. Das Spektrum der so präparierten Organismen, bzw. Gewebe und Einzelzellen reicht von Bakterien, Hefen, Zellkulturen (adhärent auf speziellen Saphiren bzw. in Suspension), Schwämmen, Trypanosomen, Hydren, Nematoden, Insekten, Zebrafischen bis hin zu Gehirnschnitten vom Mäuse-Hippocampus. Eine Vielzahl der Proben wurden dann direkt weiter für die Elektronentomographie-Analyse prozessiert. Das Gerät wurde auch für Tomographie-Analysen klassisch fixierter Proben genutzt, wo dies die Fragestellung erlaubt. Des Weiteren wurde das TEM auf Grund der sehr guten Kameraausstattung mit Automatisierungsfunktionen auch für Serienbildanalysen, zur klassischen hochauflösenden Ultrastrukturanalyse bzw. zur Aufnahme für statistische Auswertungen genutzt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2014). Establishment of a human 3D lung cancer model based on a biological tissue matrix combined with a Boolean in silico model. Mol Oncol. 8(2):351-65
Stratmann AT, Fecher D, Wangorsch G, Göttlich C, Walles T, Walles H, Dandekar T, Dandekar G, Nietzer SL
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(2015). Autophagic digestion of Leishmania major by host macrophages is associated with differential expression of BNIP3, CTSE, and the miRNAs miR-101c, miR-129, and miR-210. Parasit Vectors. 8:404
Frank B, Marcu A, de Oliveira Almeida Petersen AL, Weber H, Stigloher C, Mottram JC, Scholz CJ, Schurigt U
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(2015). Pathogen- and Host-Directed Antileishmanial Effects Mediated by Polyhexanide (PHMB). PLoS Negl Trop Dis. 9(10):e0004041
Firdessa R, Good L, Amstalden MC, Chindera K, Kamaruzzaman NF, Schultheis M, Röger B, Hecht N, Oelschlaeger TA, Meinel L, Lühmann T, Moll H
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(2015). The LINC complex component Sun4 plays a crucial role in sperm head formation and fertility. Biol Open. 4(12):1792-1802
Pasch E, Link J, Beck C, Scheuerle S, Alsheimer M
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(2015).Presynaptic architecture of the larval zebrafish neuromuscular junction. J Comp Neurol. 523(13):1984-97
Helmprobst F, Frank M, Stigloher C
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(2016). A Candida albicans regulator of disseminated infection operates primarily as a repressor and governs cell surface remodeling. Mol Microbiol. 100(2):328-344
Böhm L, Muralidhara P, Pérez JC
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(2016). Venus flytrap carnivorous lifestyle builds on herbivore defense strategies. Genome Research 26:1–14
Bemm F, Becker D, Larisch C, Kreuzer I, Escalante-Perez M, Schulze WX, Ankenbrand M, Van de Weyer A-L, Krol E, Al- Rasheid KA, Mithöfer A, Weber AP, Schultz J, Hedrich R
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Filling the gap: adding super-resolution to array tomography for correlated ultrastructural and molecular identification of electrical synapses at the C. elegans connectome. Neurophotonics 3 (4), 041802 (May 04, 2016)
Markert SM, Britz S, Proppert S, Lang M, Witvliet D, Mulcahy B, Sauer M, Zhen M, Bessereau J-L, Stigloher C
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Mimicking metastases including tumor stroma: a new technique to generate a 3D colorectal cancer model based on a biological decellularized intestinal scaffold. Tissue Eng Part C Methods. 2016 May 3 [Epub ahead of print]
Nietzer SL, Baur F, Sieber S, Hansmann J, Schwarz T, Stoffer C, Haefner H, Gasser M, Waaga-Gasser AM, Walles H, Dandekar G
