Forschung

Mechanismen adaptiver Wachstums- und Differenzierungsprozesse in tierischen Zellen

Mechanismen adaptiver Wachstums- und Differenzierungsprozesse in tierischen Zellen

Viele Transmitter-, Hormon- und Wachstumsfaktor-Rezeptoren sind im Innern der Zellen entweder an second messenger-Signalsysteme gekoppelt oder bewirken durch die Aktivierung von Proteinkinasen die Phosphorylierung zellulärer Proteine. Kurzfristige Konsequenzen sind physiologische Reaktionen der Zellen wie Sekretion, Formveränderungen etc., längerfristige Folgen sind Veränderungen der Transkriptionsraten verschiedener Gene (Transkriptom) und Expressionsmusterverschiebungen auf Proteinebene (Proteom), die komplexen Zellfunktionsänderungen wie Zellproliferation oder Zelldifferenzierung vorausgehen. Diese Untersuchungen werden an frisch isolierten oder organotypisch kultivierten Zellen der exokrinen Nasendrüse von Enten (Versuchstier: Hausente, Anas platyrhynchos), an der Rattenleber oder an kultivierten epithelialen Zelllinien vorgenommen. Methodische Ansätze für diese Untersuchungen sind Proteinelektrophorese (1D und 2D), Western blot, Immunfluoreszenzmikroskopie, DNA/RNA-Analytik, Klonierung, Proteinexpression, Enzymassays etc.

Zellphysiologische Effekte von Virulenz-assoziierten Faktoren von Staphylococcus aureus auf humane Atemwegs-Epithelzellen

Zellphysiologische Effekte von Virulenz-assoziierten Faktoren von Staphylococcus aureus auf humane Atemwegs-Epithelzellen

Humane Atemwegsepithelzellen werden mit Bakterienkultur-Überständen oder rekombinant hergestellten Virulenzfaktoren von Staphylococcus aureus inkubiert, um ein sehr frühes Stadium einer Pathogen-Interaktion mit potenziellen Wirtszellen zu simulieren. Die dadurch in den humanen Zellen ausgelösten Signaltransduktions- und Genregulationsprozesse werden erfasst (Calciumsignale, Expression von immediate early genes, Phosphorylierung/Aktivierung von MAP-Kinasen und anderen Regulatoren (z.B. Transkriptionsfaktoren), Änderungen der Zellform und der transepithelialen Leitfähigkeiten, Zytokin-Sekretion etc.).
Methodische Ansätze für diese Untersuchungen sind Proteinelektrophorese (1D und 2D), Western blot, (konfokale) Immunfluoreszenzmikroskopie, ELISA, Time lapse-Mikroskopie, DNA/RNA-Analytik, Klonierung, Proteinexpression, Enzymassays, Kinaseassays, Messung intrazellulärer Ionenkonzentrationen etc.)

Struktur, Funktion und Inhaltsstoffe des Speicheldrüsensystems blutsaugender Kieferegel

Struktur, Funktion und Inhaltsstoffe des Speicheldrüsensystems blutsaugender Kieferegel

Blutsaugende Tiere (z.B. der medizinische Blutegel, Hirudo verbana) geben während der Nahrungsaufnahme mit ihrem Speichel Substanzen in die Wunde des Wirtes ab, die Schmerz-lindernd, Gerinnungs-hemmend und anti-thrombotisch wirken. Wir untersuchen, wie sich die Speicheldrüsen während der Egelentwicklung ausdifferenzieren, wie Sekretion und Freisetzung des Speichels mechanistisch funktioniert und welche Inhaltsstoffe die Speicheldrüsenzellen bzw. der Speichel selbst enthält. Das ist auch deshalb interessant, weil einige Speichelinhaltsstoffe bereits als Therapeutika eingesetzt werden, allerdings bisher von den vermutlich über 100 Bestandteilen des Egelspeichels erst etwa 10 bekannt und funktionell charakterisiert sind.
Methodische Ansätze für diese Untersuchungen sind Proteinelektrophorese (1D und 2D), Western blot, HPLC, (konfokale) Immunfluoreszenzmikroskopie, Histologie, Elektronenmikrokopie, 3D-Rekonstruktion, Enzymassays etc.)

Osmotoleranz bei Theodoxus fluviatilis

Osmotoleranz bei Theodoxus fluviatilis

Projekt im DFG-Graduiertenkolleg 2010

In diesem Projekt sollen die Salinitätstoleranzen limnischer oder Brackwasser-Populationen der Flussdeckelschnecke (Theodoxus fluviatilis) untersucht werden und festgestellt werden, inwieweit die Fähigkeiten zur Osmo- und Volumenregulation unter osmotischen Belastungssituationen der Tiere durch Akklimatisation (phänotypische Plastizität) oder genetische Anpassungen bedingt sind.
Methodische Ansätze für diese Untersuchungen sind common garden-Experimente mit Umsetzung der Tiere in Haltungsmedium unterschiedlicher Salinitäten, Züchtung der Tiere für die Bestimmung der Erblichkeit von Merkmalen, Analyse der Transkriptome, Proteinelektrophorese (1D und 2D), Aminosäure-Analysen in Gewebe und Körperflüssigkeiten, in situ-Hybridisierung etc.