| Titel |
Molekulare Zellmechanik 
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| Title |
Molecular cell mechanics |
| Schwerpunkt/Focus |
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| Sprache/Language |
englisch
deutsch |
| VV-Nr./Course No. |
134242 |
| Modulverantwortlich/Responsible |
Prof. Dr. Carsten Grashoff |
| Vertreter/Co-responsible |
Dr. Chrostek-Grashoff |
| Anbieter/Teachers |
Prof. Dr. Grashoff und Dr. Chrostek-Grashoff |
| Typ/Type |
Forschungs-Modul |
| SWS/Semerster periods per week |
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| Arbeitslast(h)/Work load |
300 h |
| KP/Credit points |
10 KP |
| Zuordnung/Classification |
Forschungs-Modul |
| Semester/Semester |
WiSe, SoSe |
| Studierende/Students |
MSc Biowissenschaften
MSc Biotechnologie
MSc Molekulare Biomedizin |
| Corona-Informationen/Corona-Information |
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| Zeit/Date |
nach Absprache |
| Ort/Location |
Institut für Molekulare Zellbiologie, Schlossplatz 5, AG Grashoff |
| Beginn/Start |
nach Absprache |
| Vorbesprechung/Obligatory pre-meeting |
nach Absprache |
| Voraussetzung/Prerequisite |
keine |
| Anmeldung/Registration |
Online Anmeldung |
| Leistungskontrollen/Performance assessments |
Protokoll, Referat |
| Termine f. Leistungskontrollen/Date for performance assessments |
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| max. NP/Max. grade points |
200 |
| Ziele/Aims |
Alle Zellen sind mechano-sensitiv, sind also in der Lage mechanische Signale zu detektieren und zu verarbeiten. Diese Eigenschaft ist essentiell für eine große Anzahl an biologischen Prozessen, doch sind die molekularen Mechanismen der Mechanobiologie nach wie vor unverstanden. Der Grund dafür ist, dass es an Techniken fehlt, Mechanik in Zellen quantitativ zu untersuchen. Unsere Arbeitsgruppe hat daher eine Technologie entwickelt, mit der mechanische Kräfte von nur wenigen Pikonewton entlang einzelner Moleküle in lebenden Zellen vermessen werden können. In diesem Modul sollen - durch Mitarbeit an einem aktuellen Forschungsprojekt - molekularen Grundlagen dieser Methode vermittelt werden. Durch Anwendung unterschiedlicher genetisch-verschlüsselter FRET-basierten Biosensoren werden Einblicke in die quantitative Analyse von subzellulären mechanischen Prozessen deutlich und neue Einblicke in molekulare Mechanik von Zellen erarbeitet.
Die Anwendung der Technik kann je nach Interesse auf unterschiedliche Prozesse ausgerichtet werden, zum Beispiel Molekulare Mechanik der Zelladhäsion, Epithelzell-Biologie oder Mechanobiologie der Adipogenese.
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| Inhalte/Content |
Die Projekte werden die subzelluäre Lokalisation und biomechanische Aktivität von zentralen mechanosensitiven Proteinen behandeln. Hierzu werden Expressionsplasmide generiert und durch transiente Transfektion bzw. retovirale Infektion in Säugerzellen zur Expression gebracht. Durch Anwendung konfokaler Mikroskopie wird die subzelluäre Lokalisation der betreffenden Moleküle analysiert; Fluoreszenz-Lebenszeitmikroskopie (FLIM) soll verwendet werden, um die molekulare Kraftmessungen mit Hilfe von Förster Resonanz Energie Transfer (FRET)-basierten Biosensoren durchzuführen. Die Datenanalyse und statistische Auswertung in Programmen wie MatLab soll erlernt werden. Die professionelle Darstellung der erarbeiteten Daten wird in Seminaren der AG Grashoff trainiert. |
| Methoden/Methods |
Klonierung, Bildgebende Verfahren wie konfokale Mikroskopie und FLIM-FRET, sowie Datenanalyse in MatLab. |
| Berufsrelevante und interdisziplinäre Komponenten/Occupational and interdisciplinary skills |
Das Forschungsprojekt soll die Studierenden befähigen, zellbiologische Arbeiten auf international konkurrenzfähigem Niveau durchführen zu können. DIe erlernten Techniken schliessen aktuelle molekular-biologische und zellbiologische Methoden sowie neueste Mikroskopietechniken und Datenanalyseverfahren ein. |
| Voraussetzung für/Prerequisite for |
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| Präsenzpflicht/Compulsory presence |
ja |
| Plätze/Number of participants |
3 |
| Gruppengröße/Group size |
1 |
| Materialien/Materials |
Laborbuch, Laborkittel |
| Literatur/Literature |
Grashoff et al. Nature. 2010. 466: 263-266.
Austen et al. Nat Cell Biol. 2015. 17: 1597-1606.
Ringer et al. Nat Methods 2017, 14, 1090. |
| Links |
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| Sonstiges/Further information |
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= Modul gehört zum SPP Imoplant / Module is part of the SSP Imoplant
= Modul gehört zum SPP Evolution /Module is part of the SSP Evolution
= Modul gehört zum SPP Bioanalytics and Biochemistry /Module is part of the SSP Bioanalytics and Biochemistry
= Modul gehört zum SPP Neuroscience and Behaviour /Module is part of the SSP Neuroscience and Behaviour
= Modul gehört zum SPP Quantitative Cell Biology /Module is part of the SSP Quantitative Cell Biology