202109 Spezialmodul "Zell- und Entwicklungsbiologie" (Ü+Pr) (SoSe 2013)

Inhalte:
Im Mittelpunkt steht die Zelle als wichtigste funktionelle Einheit eukaryontischer Organismen. Es soll ein repräsentatives Spektrum verschiedener Zelltypen mit histologischen Methoden an unterschiedlichen Säugergeweben und -organen erarbeitet werden. In einfachen Zellkulturexperimenten soll ein repräsentativer Zelltyp (Fibroblast) gewonnen, kultiviert und charakterisiert werden. An einfachen Systemen (soziale Amöben) werden prinzipielle Mechanismen der zellulären Differenzierung demonstriert und experimentell erforscht. Am Beispiel der Befruchtung des Seeigeleies sollen prinzipielle Vorgänge der Befruchtung, die Wirkung von Signalsubstanzen und der Schritt von der Ein- zur Vielzelligkeit beobachtet und experimentell beeinflusst werden. Die Differenzierung von Zelle, Gewebe und Organen wird exemplarisch an den Modellorganismen Maus und Huhn (Entwicklung des Hühnerembryos; Morphologie des Mausembryos) erarbeitet. Spezialisierungsleistungen der Zelle werden mit Hilfe immunhistochemischer, biochemischer und molekularbiologischer Methoden erfast und charakterisiert.

Lernziele:
Dieses Modul soll an Hand verschiedener Modellorganismen, von der Amöbe bis zum Säuger, in grundlegende zelluläre Strukturen (Beobachtungen), Vorgänge und Mechanismen (einfache Experimente) einführen. Aufbauend auf den Kenntnissen der vorangegangenen Module sollen grundlegende Erkenntnisse über den Aufbau und die Funktionsweise der Zelle gewonnen werden.
Als Modellorganismen dienen: zelluläre Schleimpilze (Versuche zu Aggregation und Morphogenese), Seeigel (Befruchtung, Vielzelligkeit), Huhn (Organbildung, Kultivierung von Zellen), Maus (Gonaden, Plazenta, diverse Organe).
Es sollen experimentelle Fähigkeiten aus den Bereichen Embryologie, Histologie, Biochemie, Molekularbiologie, Mikrobiologie und Zellkultur vermittelt werden. Das Schwergewicht liegt auf der praktischen Durchführung der Experimente, ihrer Auswertung und Dokumentation und Darstellung.
Techniken die zum Einsatz kommen sind: präparative Anatomie, Zentrifugation, Histologie, Färbetechniken, Immunhistochemie, Hellfeld- und Fluoreszenzmikroskopie, Polymerase-Kettenreaktion, elektrophoretische Trennungen von Proteinen.

Ein Teil des Moduls wird auf Helgoland im Labor der Meeresbiologischen Anstalt durchgeführt, geplanter Zeitraum 19.-27. Juni. Unterbringung im Gästehaus der Station. Für Teilnehmer gibt es einen Zuschuss zur Exkursion. Bei Rückfragen oder eventueller zeitlicher Kollision mit anderen Modulen bitte frühzeitig Veranstalter peter.heimann@uni-bielefeld.de kontaktieren, da es Lösungsmöglichkeiten gibt.

Leistungskontrollen:
Benotete Klausur zu den Inhalten des Seminars und Praktikums; Protokoll der Experimente und ihrer Ergebnisse
Erforderlich: Basismodul Theorie und Praxis I und II
Weitere Bezüge zu: Biochemie, Genetik, Genomforschung, molekulare Physiologie, Zellbiologie

Literaturangaben

Alberts, B. et al.: Molecular Biology of the Cell", neueste Aufl.; Darnell, J. et al.: "Molecular Cell Biology". neueste Aufl., Scientific American Books; Gilbert, S.F.: "Developmental Biology", 8. Aufl., Sinauer Publ.; Pollard, TD & Earnshaw, WC "Cell Biology", Saunders Publ.