209604 Mastermodul 4 "Musterbildung in Modellsystemen" (V+Pr) (SoSe 2024)

Die Entstehung mehrzelliger Organismen aus einer einzigen Zelle ist eine fundamentale Fragestellung der Biologie. Die molekulare Entwicklungsbiologie untersucht die kausale Funktion der für diesen Prozess verantwortlichen Gene. In der frühen Phase der Entstehung eines Organismus, der Embryogenese, wird die Körperorganisation des Organismus in seinen Grundzügen etabliert, ein Vorgang, der als Musterbildung bezeichnet wird. Eine häufig verfolgte Strategie bei Untersuchungen zur Musterbildung aber auch generell in den Biowissenschaften ist, an einfachen Organismen Fragen zu klären, die sich mit komplexeren Lebewesen nicht oder nur sehr viel schwerer bearbeiten lassen. In der Laborpraxis hat sich daher das Arbeiten mit Modellorganismen bewährt. Im Rahmen dieses Moduls wird insbesondere der Modellorganismus Volvox im Mittelpunkt stehen, nicht zuletzt weil es sich bei Volvox um den einfachsten Vielzeller handelt, der zudem innerhalb der Ordnung der Volvocales am Ende einer Entwicklungsreihe der Evolution steht, die von der Einzelligkeit (z.B. Chlamydomonas) über rezente Zwischenformen (z.B. Gonium, Pandorina, Eudorina, Pleodorina) zur Vielzelligkeit führt. Dieser Umstand eröffnet die einzigartige Gelegenheit zu vergleichenden Untersuchungen mit sehr nahe verwandten, einfacheren Organisationsstufen. Um Volvox als Modellsystem etablieren zu können, wurde in den vergangenen Jahren ein sehr umfangreiches zell- und molekularbiologisches Arsenal an Methoden und Techniken entwickelt. Im Rahmen dieses Praktikums sollen u. a. einige ausgewählte, auf andere Organismen bzw. Modellsysteme übertragbare Methoden und Techniken in Theorie und Praxis vermittelt werden.