Konfokales Laserscanning-Mikroskop
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Gerät wird als zentrale Einrichtung am Fachbereich Biologie betrieben und wurde bisher von 6 Arbeitsgruppen des FB Biologie sowie einer Arbeitsgruppe des FB Chemie eingesetzt: Batschauer (Pflanzenphysiologie): Haupteinsatz erfolgte für ein DFG Projekt, in dem die Kolokalisation des Blaulichtrezeptors Cryptochrom 2 von Arabidopsis mit verschiedenen Signaltransduktionskomponenten analysiert wurde. Diese Untersuchungen zeigten, dass cry2 mit SPA1 im Zellkern kolokalisiert. Eine direkte Interaktion von cry2 mit SPA1 erfolgte durch CoIP sowie FRET-FLIM, letzteres in Kooperation mit Prof. Klaus Harter (ZMBP Universität Tübingen). Hassel/Rebscher (Spezielle Zoologie): In zwei DFG Projekten wurde der Nachweis für (i) sich entwickelnde Nephridien beim Polychäten Platynereis erbracht, (ii) die Involvierung FGFR-abhängiger Aktivierung von ERK Kinase an der Knospenbasis von Hydra gezeigt und (iii) die Entstehung und Beeinflussung der Zahl von Keimzellen bei Platynereis über das SP5 kLSM nachgewiesen. Homberg (Neurobiologie): Im Rahmen mehrerer Drittmittelprojekte wurde die Polarisationssehbahn im Gehirn der Wüstenheuschrecke analysiert, Photorezeptoren der beteiligten dorsalen Randregion des Auges, sowie beteiligte Regionen im Gehirn dreidimensional rekonstruiert und – neben umfangreicher physiologischer Charakterisierung der beteiligten Neuronen – die Morphologie beteiligter Interneuronen analysiert. Renkawitz-Pohl/Önel (Entwicklungsbiologie): Konfokale Mikroskopie wurde eingesetzt, um die Myogenese am Wildtyp (Drosophila) im Vergleich zu Mutanten zu analysieren. Im Fokus stand hier die Fusion von Myoblasten zu Myotuben. Es konnte ein Signalzentrum namens FuRMAS am KLSM sichtbar gemacht und funktionell bezüglich Signalketten, Entstehung eines proteinarmen Membranteils und Aktin-Reorganisation analysiert werden. Schachtner (Neurobiologie): Die wichtigsten Forschungsprojekte, in denen das TCS SP5 eingesetzt wurde: Frühe postnatale Plastizität und Adultplastizität des olfaktorischen Systems bei Tribolium castaneum; Neuropeptidregulation von olfaktorisch gesteuertem Verhalten in der Gelbfiebermücke Aedes aegypt; Neuropeptide und NO in der Individualentwicklung der Antennalloben (D. melanogaster, M. sexta); Evolution des olfaktorischen Systems der Insekten; Der virtuelle 4D Antennallobus: Darstellung von Geruchsverarbeitung in Raum und Zeit. Mit dem KLSM gewonnene Daten dienen dabei als Grundlage für dreidimensionale Rekonstruktion und Standardisierung definierter Gehirnareale und für die Kartierung immunmarkierter Neurone. Tallarek (Analytische Chemie): Die am Leica TCS SP5 angefertigten Aufnahmen erlauben die dreidimensionale Rekonstruktion der Morphologie moderner chromatographischer Trennmaterialien (poröse Adsorbentien: monolithische und partikuläre Festbetten). Dies ermöglicht eine anschließende morphologische Analyse dieser Strukturen, z.B. mithilfe von Chordlängenverteilungen, und die Verwendung dieser Strukturen als „benchmark“ für die Simulation von Fluidströmung und Stofftransport. Die physikalische Rekonstruktion ist damit ein wichtiges Element für die Erlangung eines quantitativen Verständnisses des chromatographischen Prozesses, die Ableitung von Morphologie-Transport-Beziehungen, sowie die Optimierung von chromatographischer Trenneffizienz und Selektivität allgemein. Wegener (Neurobiologie): In drei Projekten wurden peptiderge Neuronen bei Fliegen (Drosophila, Delia) untersucht. Eine Kombination verschiedener Marker zeigte, dass Ein- und Ausgangsbereiche von CCAP-immunmarkierten Neuronen räumlich oft nicht getrennt sind. Die Kombination von massenspektrometrischen und quantitativen Immunfärbungen zeigte, dass die Prohormonkonvertase 2 (AMON) ein generelles Schlüsselenzym zur Prozessierung von Neuropetidhormonen ist. Mit immuncytochemischen Färbungen wurde schließlich die Verteilung von Neuropeptiden im Mitteldarm der Kohlfliege (Delia) charakterisiert.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2010) Evidence for the possible existence of a second polarization-vision pathway in the locust brain. J insect Physiol 56:971-979
el Jundi B, Homberg U
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(2010) Three consecutive generations of nephridia occur during development of Platynereis dumerilii (Annelida, Polychaeta). Dev Dynamics 239:1967–1976
Hasse, C. et al.
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(2011) A distinct layer of the medulla integrates sky compass signals in the brain of an insect. PLoS ONE 6:e27855
el Jundi B, Pfeiffer K, Homberg U
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(2011) Central neural coding of sky polarization in insects. Phil Trans R Soc B 366:680-687
Homberg U, Heinze S, Pfeiffer K, Kinoshita M, el Jundi B
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(2011) Deficiency of prohormone convertase dPC2 (AMONTILLADO) results in impaired production of bioactive neuropeptide hormones in Drosophila. J Neurochem 118:581-595
Wegener C, Herbert H, Kahnt J, Bender M, Rhea JM
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(2011) Peptidomics and peptide hormone processing in the Drosophila midgut. J Proteome Res 10:1881-1892
Reiher W, Shirras C, Kahnt J, Baumeister S, Isaac RE, Wegener C
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(2011) Revisiting the anatomy oft he central nervosu system of a hemimetabolous model insect species: the pea aphid Acyrthosiphon pisum. Cell Tissue Res 343:343-355
Kollmann M, Minoli S, Bonhomme J, Homberg U, Schachtner J, Tagu D, Anton S
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(2012) Dock mediates Scar- and WASp-dependent actin polymerization through interaction with cell adhesion molecules in founder cells and fusion-competent myoblasts. J Cell Sci [Epub ahead of print]
Kaipa BR, Shao H, Schäfer G, Trinkewitz T, Groth V, Liu J, Beck L, Abmayr SM, Önel SF
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(2012) Receptive field properties and intensity-response functions of polarization-sensitive neurons of the optic tubercle in gregarious and solitarious locusts. J Neurophysiol 108:1695-1710
el Jundi B, Homberg U
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(2012) The Arf-GEF Schizo/Loner regulates N-cadherin to induce fusion competence of Drosophila myoblasts. Dev Biol 368:18-27
Dottermusch-Heidel C, Groth V, Beck L, Önel SF
