Aufrechtes konfokales Laserscanning Mikroskop

• Fachliche Zuordnung: Pflanzenwissenschaften
• Förderung: Förderung in 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 565004141

Die Forschungsgruppen am COS untersuchen die Entwicklung, Physiologie und Evolution komplexer Organismen. Für viele Gruppen ist die Mikroskopie einer der zentralen Ansätze. Daher haben wir eine gemeinsame und räumlich integrierte Infrastruktur entwickelt, um diesen Anforderungen gerecht zu werden. Hier beantragen wir die Anschaffung eines vielseitigen aufrechten konfokalen Mikroskops, das ein ähnliches Gerät ersetzen soll, das nach 12 Jahren intensiver Nutzung das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat. Das neue Mikroskop wird über eine mittlere Vergrößerung, hohe Auflösung, sowie einen großen Arbeitsabstand bei gleichzeitig großem Sichtfeld verfügen und die Beobachtung von Proben mit oder ohne Deckglas ermöglichen. Darüber hinaus wird das System mit einem Multi-Laser-Setup ausgestattet sein, das die gleichzeitige Detektion von Markern vom blauen bis zum roten Ende des Spektrums ermöglicht, sowie mit einem Spektraldetektor, um Kanalüberschneidungen zu minimieren und Hintergrundsignale zu verringern. Diese Konfiguration hat sich als ideal für alle Anwendungen erwiesen, bei denen die Abbildung größerer Proben, die in Wasser eingebbette sind. Dazu gehören lebende Spross- und Wurzelapikalmeristeme oder dicke Stammabschnitte von Arabidopsis thaliana, Blätter von Nicotiana benthamiana oder Embryonen von Zebrafischen. Zu den typischen Projekten, die auf die Verfügbarkeit des neuen Instruments angewiesen sind, gehört die Untersuchung der Regulationsmechanismen, die der Homöostase von Pflanzenstammzellen und der Gewebeentwicklung in Spross- und Wurzelmeristemen von Arabidopsis zugrunde liegen. Das Lohmann Labor hat ein breites Spektrum an genetisch kodierten Zellidentitäts- und Signalmarkern sowie rechnergestützte Analyseverfahren entwickelt, um diese komplexen Interaktionen aufzuklären. Das zweite wichtige Projekt, bei dem das neue Instrument zum Einsatz kommen wird, befasst sich mit Signalsystemen im vaskulären Kambium von Arabidopsis. Das Greb Labor hat ein besonderes Interesse an der Rolle von Kalzium als Signalintegrator und hat erfolgreich Live-Imaging mit genetisch kodierten Markern implementiert. Da die Kalzium-Signalübertragung verletzungsanfällig ist, eignen sich dünne Schnitte des Stammes nicht für diese Analysen. Stattdessen hat sich die Bildgebung von untergetauchten dicken Schnitten auf einem aufrechten Konfokalsystem ohne Deckglas als ideal erwiesen, um Kalzium-Signalwege im Kambium zu erfassen. Ein drittes Beispielprojekt, für das das neue Instrument eingesetzt werden soll, ist die Analyse der Entwicklung von Zebrafischembryonen unter Verwendung genetisch kodierter und exprimierter Barcodes zusammen mit fluoreszierenden Markern. Das Saunders-Labor hat einen hochauflösenden Expressionsatlas der Zebrafischentwicklung entwickelt und wird nun RNAseq-und imaging-basiertes lineage tracing zusammenführen, um den Ursprung und die Funktion verschiedener Populationen von Neuralleistenzellen zu klären.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Aufrechtes konfokales Laserscanning Mikroskop
• Gerätegruppe: 5090 Spezialmikroskope
• Antragstellende Institution: Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
• Leiter: Professor Dr. Jan Lohmann