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Tauziehen der Kräfte – Wie Zellen und Gewebe die Form des Lebens prägen

Beschreibung

Ein Wunder des Lebens: aus einer einzelnen Zelle entsteht ein Embryo. Bei diesem Prozess spielen nicht nur Gene eine Rolle, auch mechanische Prozesse sind sehr wichtig. Damit Organe und Strukturen zur richtigen Zeit am richtigen Ort entstehen, sind viele Verformungen in unzähligen Zellen erforderlich, die Gewebe bewegen und falten können. Im frühen Embryo passieren viele dieser Gewebebewegungen gleichzeitig: Manche Gewebe ziehen sich zusammen und stülpen sich ein, während sich andere ausdehnen oder ihre Position verändern. Dadurch werden auch Spannungen erzeugt, die sich auf benachbarte Gewebe auswirken. Das kann sich positiv oder negativ auswirken und benachbarte Zellen in ihren Bewegungen entweder unterstützen oder stören.

Wie genau solche Wechselwirkungen zwischen Gewebebewegungen funktionieren, ist noch unklar: sind sie genetisch codiert, sind sie zufällig, oder bestimmt die Mechanik sogar die Biologie der Zelle? Unklar ist auch, ob solche Wechselwirkungen im Laufe der Evolution stabil bleiben, oder ob etwa potenziell störende Bewegungen im Laufe der Zeit räumlich und zeitlich voneinander getrennt werden. Genau solche Fragen wollen wir in diesem HR-Projekt untersuchen! Wir nutzen dazu Embryonen verschiedener Fliegenarten. Da die Gewebebewegungen in Fliegen vergleichsweise einfach aufgebaut und gut verstanden sind, bieten sie ein ideales Modell, um zu erforschen, wie sich Bewegungen in einem Gewebe auf die Zellen anderer Gewebe auswirken – ein grundlegendes mögliches Problem, das für die Embryonalentwicklung aller Lebewesen von Bedeutung ist.

Projektzeitraum

Sommersemester 2025

Bewerbungszeitraum

01. bis 13.04.2025

Durchführung

semesterbegleitend

Details zu Projektzeitraum und Durchführung

Durchführungszeitraum nach Absprache, ca. eine experimentelle Woche im Lab

Studienfach

offen für alle Studienfächer

Betreuende

Verena Kaul, Prof. Dr. Steffen Lemke

Institut

Institut für Biologie (190) (Institut für Biologie (190) (Zoologie 190z))

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:

• Konzepte der frühen Embryonalentwicklung, insbesondere der Keimstreifenentwicklung und Gewebemechanik
• Herangehensweise an wissenschaftliche Fragestellungen
• experimentelle Laborarbeit mit der Fliege Chironomus riparius
• Vergleichende Arbeit mit dem Modellorganismus Drosophila melanogaster
• in vivo Injektionsexperimente, live Imaging
• Bildanalyse und -bearbeitung

Anmerkungen für Studierende

Schlagworte

Embryo, Fliegen, Embryonalentwicklung, Mikroskopie, Injektionen, Evolution