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Die Augen der Kaulquappen – die Rolle der kleinen GTPase Rab7

Beschreibung

Die Familie der Rab-Proteine (ras-related in brain) gehört zur ras-Superfamilie monomerer G-Proteine. Diese kleinen GTPasen spielen während Endozytose-Prozessen eine essentielle Rolle, da sie für die Regulation des intrazellulären Vesikeltransports unerlässlich sind. Die kleine GTPase Rab7 bindet diese Vesikel und ist als deren Regulator früh für die embryonale als auch für die darauffolgende Gehirnentwicklung von großer Bedeutung. Zur neuronalen Entwicklung gehört auch die Bildung der Augenbläschen, welche aus dem Zwischenhirn entstehen und aus denen die eigentlichen Augen hervorgehen. Die korrekte Funktion von Rab7 beinhaltet, dass die gebundenen Vesikel mit Hilfe anderer Adaptorproteine entlang von Mikrotubuli in der Zelle transportiert werden. Für diese Rolle ist ein Rab7-spezifischer Regulator essentiell, das Effektorprotein RILP (rab interacting lysosomal protein), welches die Schnittstelle zwischen Rab7 und den Mikrotubuli darstellt. In einem vorangegangenen Humboldt-Projekt konnte klar gezeigt werden, dass sich der Funktionsverlust von RILP negativ auf die normale Augenentwicklung auswirkt. Die Bildung der Augenbläschen zu Beginn der neuronalen Entwicklung war stark beeinträchtigt. Dies wiederrum resultierte in fehlerhaft ausgebildeten Augen oder dem gänzlichen Fehlen von Augen in frühen Kaulquappenstadien. Ob und wie Rab7 bei der Augenentstehung beteiligt ist, ist bislang nicht genau untersucht worden.

Daher soll in diesem Projekt mit Hilfe des leicht zu manipulierenden Modelorganismus Xenopus laevis (Afrikanischer Krallenfrosch) auch die Rolle von Rab7 in Bezug auf die Augenentstehung näher untersucht werden. Hierbei soll eine vergleichende Analyse mit dem zuvor schon untersuchten Bindepartner RILP erfolgen. Dieser Vergleich soll zeigen, ob der Verlust der kleinen GTPase ebenfalls wie der des Effektorproteins Defekte während der Augenfeldinduktion verursacht, also auch zu ähnlichen Entwicklungsstörungen des Sehapparats führt. Dies würde weitere Rückschlüsse auf die Interaktion zwischen den Bindepartnern Rab7 und RILP und den Endosomen ermöglichen. Damit könnte diese Analyse zum Verständnis der durch Rab7-Funktionsverlust hervorgerufenen Defekte während der neuronalen Entwicklung beitragen.

Projektzeitraum

Wintersemerster 2019/2020

Bewerbungszeitraum

14. bis 27.10.2019

Durchführung

geblockt

Details zu Projektzeitraum und Durchführung

Das Projekt findet geblockt (2-3 Wochen) und fast ganztägig statt, am besten in der vorlesungsfreien Zeit. Individuelle Abprachen können gerne getroffen werden, es wird aber mit lebenden Organismen gearbeitet, die nicht mit ihrer Entwicklung warten. Daher ist es von Vorteil etwas Zeit mitzubringen.

Studienfach

Biologie

Betreuende

Institut

Institut für Biologie (190) (Embryologie)

Sprache

deutsch/englisch

Teilnehmendenanzahl

min. 1, max. 2

Arbeitsaufwand

ca. 60 Stunden pro Teilnehmende:r | 2 ECTS-Punkte

Arbeitsaufwand (Stunden und ggf. ECTS) sind ungefähre Angaben. Die tatsächlich vergebenen ECTS-Punkte ergeben sich aus der tatsächlich geleisteten Arbeit.

 

Für dieses Projekt ist kein Motivationsschreiben des Studierenden erforderlich

Projektart

experimentell

Lernziele

Die Teilnehmende lernen in diesem Projekt:

• Einführung in die Embryologie von Xenopus laevis
• Experimentelles Arbeiten
• Verstehen wissenschaftlicher Fragestellung und Herangehensweisen

Anmerkungen für Studierende