Module 20-MZB-3 Visualizing Cellular Structures and Dynamics

Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, komplexe Experimente im zellbiologischen, entwicklungsbiologischen und biochemischen Bereich selbstständig zu planen, durchzuführen und zu dokumentieren. Sie gehen souverän mit den Schlüsseltechniken in diesen Bereichen um und können Ergebnisse mit Hilfe von entsprechenden Computerprogrammen auswerten und interpretieren. Sie haben vertiefte Fähigkeiten zur Teamarbeit erworben und sind in der Lage, die erzielten Ergebnisse wirkungsvoll und präzise zu präsentieren und zu diskutieren.

Das Modul soll einen Einblick in die Mechanismen sowohl der zellulären Dynamik, wie z. B. bei Mitose, Meiose, intrazellulärer Motilität und Lokomotion von Zellen, als auch der Prozesse bei der Differenzierung von Zellen und der Bildung von Geweben geben. Dabei soll ein Verständnis für die strukturelle Dynamik der an diesen Prozessen beteiligten Proteine vermittelt werden. Studienobjekte sind z.B. verschiedene Typen von Gewebekulturzellen, myogene Zellen in Kultur, isolierte Oocyten, zelluläre und azelluläre Schleimpilze, Muskelzellen oder photosynthetische Eukaryotenzellen.
Praktische Anteile sind aus verschiedenen Bereichen wählbar: (1) Analyse mitotischer und meiotischer Zellen, (2) Differenzierung und Entwicklung von Muskel- und Nervengewebe, (3) Dynamik von Cytoskelettproteinen in vivo und in vitro, (4) Stofffluss und Plastidendifferenzierung.
Dabei werden insgesamt folgende Methoden eingesetzt: Zellkulturtechniken, Isolierung und Anreicherung mitotischer Zellen, Techniken der Proteinisolierung und -charakterisierung, HPLC, SDS-PAGE, Ultrazentrifugation, verschiedene lichtmikroskopische Techniken (Immunfluoreszenzmikroskopie, konfokale Mikroskopie), biochemische und biophysikalische Methoden zur Charakterisierung von Protein-Protein-Interaktionen, immunchemische Methoden wie Immunblotting, ELISA und Immunhistochemie, molekularbiologische Techniken wie RT-PCR, Methoden zur Charakterisierung der genetischen und chromosomalen Konstitution (z.B. Banding, FISH), Analysen von Expressionsmustern mittels genomdeckender Arrays des Plastiden- und Mitochondriengenoms. Je nach Wahl des praktischen Teils unterscheiden sich die methodischen Schwerpunkte.

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