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Knock-down von Rabs mittels tsCRISPR – Haben Rab-Proteine einen Einfluss auf das Recycling von TRPL?

Beschreibung

Die Modulation der Ausstattung von Zellmembranen mit unterschiedlichen Rezeptoren und Ionenkanälen spielt eine wichtige Rolle für die Funktion neuronaler Zellen. Eine präzise Regulation des intrazellulären Transports der Membranproteine ist hierbei von grundlegender Bedeutung. Defekte im intrazellulären Transport von Membranproteinen stehen eng im Zusammenhang mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson.

 

Um die Entstehung neurodegenerativer Krankheiten besser zu verstehen, ist ein Verständnis des intrazellulären Transportes auf molekularer Ebene essenziell. Hierbei bietet die lichtabhängige Translokation des TRPL-Ionenkanals im Komplexauge von Drosophila ein geeignetes in vivo Modellsystem, um Komponenten des intrazellulären Transports zu identifizieren und zu charakterisieren. Anhand eines EMS-basierten Screens nach TRPL-Translokationsmutanten wurden bereits mehrere Proteine identifiziert, die im Zusammenhang mit der TRPL-Translokation stehen. Ein großer Nachteil des EMS-basierten Mutagenesescreens ist die zufällige Mutation von Genen, wodurch im Anschluss an den Screen eine aufwendige Genkartierung zur Ermittlung der Genloci erfolgen muss. Um diese Problematik zu umgehen, eignet sich das kürzlich entwickelte ts-CRISPR-System sehr gut. Bei diesem System wird über das Gal4-UAS-System die gewebespezifische Expression der Cas9 ermöglicht. Um die TRPL-Translokation im Auge von Drosophila mittels ts-CRISPR zu untersuchen, wurde Cas9 unter dem augenspezifischen Promotor eyeless exprimiert.

 

Im Rahmen dieses Humboldt Reloaded Projektes soll nach Rab Proteinen gesucht werden, die an dem TRPL-Recycling beteiligt sind. Rab Proteine sind kleine GTPasen die als molekulare Schalter den Transport von Membranproteinen regulieren. Durch den Einsatz von ts-CRISPR ist es möglich gezielt einzelne Rab-Proteine auszuschalten und den Effekt auf das TRPL Recycling zu untersuchen. Die Untersuchung wird hierbei mittels Wasserimmersionsmikroskopie, Elektroretinographie und Western Blot Analyse durchgeführt

Projektzeitraum
Sommersemester 2022
Bewerbungszeitraum
04. bis 18.04.2022
Durchführung
nach Absprache
Studienfach
Biologie
Agrarbiologie
Lebensmittelchemie
Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie
Ernährungswissenschaft
Ernährungsmanagement und Diätetik
Agrarwissenschaften
Betreuende
Matthias Zeger
Institut
Institut für Biologie (190) (Biochemie (190F))
Sprache
deutsch/englisch
Teilnehmendenanzahl
min. 1, max. 3
Arbeitsaufwand
ca. 180 Stunden pro Teilnehmende:r | 6 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:

 - Grundlagen zum Transport von Membranproteinen

-  Proteintransport-Defekte und neurodegenerative Erkrankungen

-  Fluoreszenzmikroskopie und immunologischer Nachweis von Proteinen (Western Blot)

- Elektroretinographie

- Grundlagen wissenschaftlichen Arbeitens (Planung und Durchführung von Experimenten, Auswertung der Daten, Darstellung von Ergebnissen in Form eines Projektposters und eines Abstracts)

Anmerkungen für Studierende
Schlagworte
Protein-Trafficking, ts-CRISPR, neuronale Degeneration, TRPL-Translokation, Drosophila, Rab