Konfokales Laser-Scanning-Mikroskop mit Multiphotonenlaser
Final Report Abstract
Das Gerät wurde bisher in verschiedenen Projekten eingesetzt, welche primär die Differenzierung von Stammzellen in Regenerationsprozessen und in der frühen Embryonalentwicklung zum Ziel haben. Als Modellsystem wurden Hydra und Nematostella (Cnidaria) sowie Medaka und der Zebrafisch (Vertebraten) und Drosophila (Insekten) eingesetzt. Dazu kamen verschiedene Zellkulturen aus Säugerzellen. Um in diesen Untersuchungen zu quantitativen Daten zu kommen, wurden in großem Umfang transgene Linien eingesetzt, mit deren Hilfe es möglich ist, die in vivo Änderungen des Zellschicksals über die Zeit zu beobachten. Von besonderem Interesse sind Ansätze zur Photoaktivation von Reporter-Konstrukten sowie Experimente zur Ablation von markierten Einzelzellen. Mit solchen Ansätzen gelang es z.B. einzelne Zellen zu ablatieren und in der Folge das Verhalten der Nachbarzellen zeitaufgelöst zu analysieren. In anderen ebenfalls noch laufenden Experimenten untersuchen wir den Zusammenhang zwischen zellulärer Polarität und Zellteilung sowie den morphogenetischen Prozessen, die in Epithelien zum Symmetriebruch und Aufbau eines Organisationszentrums führen. In einer zweiten Linie von Forschungsprojekten haben wir uns mit Musterbildungsprozessen an einzelnen Zellen auf subzellulärer Ebene beschäftigt. Dies ist ein bisher nur wenig verstandener Aspekt der Zell- und Entwicklungsbiologie. Hier versuchen wir zu verstehen wie komplexe Strukturen, wie z.B. die durch ihre spektakulären biophysikalischen Eigenschaften bekannten Nematozysten gebildet werden. Diese Organellen entstehen in einem spezialisierten neuronalen Zelltyp, den Nematocyten. In einem Post-Golgi das eine Mischung von ca. 400 Proteinen besitzt, wird in einem Prozess der Selbstassemblierung die Nematocyste gebildet. Mit Hilfe spezifischer Fusionsproteine, die mit EGFP-, FRP- und anderen Fluoreszenzfarbstoffen markiert sind, bearbeiten wir hier die Dynamik der Selbstassemblierung. Für diese Studien ist die Multiphotonenmikroskopie ein ideales Werkzeug, da wir nur so in der Tiefe des Gewebes und unter in vivo Bedingungen das Zellverhalten adäquat analysieren können, d.h. bei großer räumlicher Auflösung, gewebeschonend und über längere Zeiträume.
Publications
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