Pflanzliche Entwicklungsbiologie
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Forschung

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Prof. Dr. Andreas Klingl (Pflanzliche Entwicklungsbiologie, Elektronenmikroskopie)

Für die Funktionalität einzelner Proteine und Strukturen innerhalb lebender Organismen spielt deren Lokalisation sowie die 3-dimensionale Verteilung und Organisation eine wichtige Rolle.

Da unsere Arbeitsgruppe für die Leitung der Elektronenmikroskopie mit mehreren high-end Mikroskopen sowie den entsprechenden Präparationseinheiten verantwortlich ist, untersuchen wir die Lokalisation der betreffenden Proteine nicht nur in Pflanzen wie z.B. dem Hornmoos Physcomitrella patens, sondern auch in anderen eukaryotischen Systemen und zahlreichen Mikroorganismen.

In diesem Zusammenhang untersuchen wir unter anderem die Ultrastruktur des Ammonia-oxidierenden Archaeons Nitrososphaera viennensis (Dr. Michaela Stieglmeier) oder des Kälte-liebenden Euryarchaeons Candidatus ‚Altiarchaeum hamiconnexum’ (strain SM1).

In einer Kooperation mit der Gruppe von Prof. Uwe-G. Maier (Philipps-Universität Marburg) versuchen wir darüber hinaus die Ultrastruktur der photosynthetischen Mikroalge Phaeodactylum tricornutum darzustellen. Das besondere an dieser Mikroalge ist die Tatsache, dass sie sich durch ein besonderes Ereignis, die sog. sekundären Endosymbiose entwickelt hat. Dadurch werden diese Organismen mit ganz eigenen Problemen konfrontiert: So müssen Kern-codierte plastidäre Proteine bis zu vier Membranen überwinden um an ihren Bestimmungsort innerhalb der komplexen Plastide zu gelangen.

Bei den Untersuchungen werden die GFP-Fusionsproteine zunächst mittels konfokaler Fluoreszenzmikroskopie lokalisiert. Für eine hochaufgelöste Lokalisation folgt darauf eine Immunogold-Markierung mit entsprechenden Antikörpern, wobei die Zellen in der Regel hochdruckgefroren und gefriersubstituiert werden.

Für Untersuchungen zur 3-dimensionalen Organisation von Zellen ist in unserer Arbeitsgruppe FIB/SEM-Tomography die Methode der Wahl. Dies ermöglicht eine große Fülle unterschiedlicher Projekte, welche alle als Gemeinsamkeit auf die Anwendung elektronenmikroskopischer Präparations- und Abbildungstechniken angewiesen sind.

Verantwortlich für den Inhalt: AG Klingl