Tag der offenen Tür

Prof. Dr. Maria Leptin

Die Entwicklungsgenetik untersucht und beschreibt die molekularen und genetischen Vorgänge, die während der Entwicklung von der Eizelle zum erwachsenen Organismus ablaufen und vom Körper präzise kontrolliert werden müssen. Die Kölner Abteilung für Entwicklungsgenetik von Frau Prof. Leptin widmet sich zwei Forschungsschwerpunkten und verwendet dafür zwei unterschiedliche Modellsysteme.

Die Arbeit mit dem Zebrabärbling, Danio rerio, erforscht das angeborene Immunsystem der Fische – also die erste Abwehr gegen Parasiten und Pathogene, die den Körper befallen können. Die Erreger müssen erkannt werden, als “fremd” eingestuft und bekämpft werden. Die körpereigenen Signalwege der Reaktion auf hohe Konzentrationen von pathogenen Erregern werden untersucht, indem Fischembryonen dabei beobachtet werden, ob und wie sie mit den Erregern fertig werden. Um die daran beteiligten Mechanismen zu untersuchen, können gezielt Gene ausgeschaltet und der Effekt auf die Immunabwehr analysiert werden. Da die Immunabwehr im Alter zunehmend weniger effektiv wird, soll in Zukunft der Einfluss des Alterns auf die Mechanismen der angeborenen Immunantwort untersucht werden.

Abb.1: Zwei Tage alter Zebrafischembryo infiziert an Tag 1 mit ca 300 fluoreszierenden Bakterien. Die meisten Bakterien sind von Macrophagen umschlossen und werden „verdaut“.

Der zweite Forschungsschwerpunkt befasst sich mit der frühen Embryonalentwicklung der Taufliege Drosophila melanogaster. Hier zeigt sich ein häufiges Phänomen, dass Gene und ihre Proteine mehrere Rollen im Leben eines Individuums übernehmen können. Drosophila hat ebenfalls eine angeborene Immunabwehr, die in vielen Punkten der des Menschen und des Zebrabärblings ähnelt. Aber zusätzlich zu ihrer Aufgabe in der Infektionsabwehr bestimmen einige dieser Gene auch das Entwicklungsschicksal eines der drei Keimblätter des Embryos (das Mesoderm), aus dem vor allem die Skelett- und Verdauungsmuskulatur hervorgeht. Die frühen Prozesse der Mesodermentwicklung und der Entwicklung der Tracheen („Insektenlunge“) werden hier auf molekularer und genetischer Ebene untersucht.

Abb 2: Querschnitt durch einen frühen Embryo mit einer Antikörperfärbung des Proteins Twist, das im Mesoderm exprimiert wird.

Programm für den Schülertag am 15.5.08 / Leitung: Dr. K. Johnson:        

Ort

Institut für Genetik
Zülpicher Str. 47
50674 Köln

Anzahl der Teilnehmer: 15 Personen