Auricher Wissenschaftstage –
Forum einer dritten Kultur
Praktikum am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen
vom 15. bis zum 21. Oktober 2005
Von Mara Bünting und Marie-Luise Daniels
Während unseres Praktikums am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen haben wir uns hauptsächlich mit der Entwicklungsgenetik beim Zebrafisch beschäftigt, welche in der Abteilung III unter der Leitung von Frau Prof. Dr. Christiane Nüsslein-Volhard erforscht wird.
Das Institutsgebäude
Die Entwicklungsbiologie beschäftigt sich hierbei hauptsächlich mit der Frage, wie aus einer befruchteten Eizelle ein vollständiger, erwachsener Organismus mit den unterschiedlichsten Zelltypen, Organen und Geweben entsteht.
Um die daran beteiligten molekularen Vorgänge besser verstehen zu können, werden Zebrafische im Labor gehalten, damit die Entwicklung der Fischlarven zum erwachsenen Fisch untersucht werden kann.
Unsere erste Frage war hierbei, warum zur Erforschung der Embryonalentwicklung ausgerechnet Zebrafische verwendet werden.
Die Erklärung lautete, dass der wichtigste Vorteil dieser Fische ihre Entwicklung außerhalb des Mutterleibes sei, denn dies erlaube, dass jedes Stadium der Entwicklung direkt unter dem Binokular am lebenden Organismus erforscht werden könne, weil die Eier komplett durchsichtig sind.
Beim Mikroskopieren der Fischeier
Außerdem lassen sich die Fische leicht und in großer Anzahl halten (allein im MPI befinden sich ca. 350.000 Fische) und sie produzieren in einer einzigen Fischkreuzung bis zu 400 Nachkommen pro Woche. Dies ist sehr wichtig, da die Quantität bei der Embryonalforschung eine große Rolle spielt.
Das Fischhaus
Zu unseren Aufgaben während des Praktikums gehörte unter anderem auch das Ansetzen solcher Fischkreuzungen und das anschließende Absammeln und Sortieren der hierbei entstandenen Fischeier.
Beim Ansetzen …
… und Absammeln
Injiziert man nun am Erbgut der Fische zufällige kleine Fehler, so kann man in den Nachkommen nach Fischlarven suchen, die eine gestörte Embryonalenwicklung haben oder bei denen die Entwicklung von Organen nicht normal verläuft.
Das Injizieren zufälliger kleiner Erbfehler am Erbgut adulter Fische
Hierbei ist sehr nützlich, dass sich die befruchteten Eier sehr schnell entwickeln: Nach 24 Stunden sind bereits alle wichtigen Zelltypen und Organe angelegt, nach 5 Tagen ist die Zebrafischlarve fähig zu schwimmen und zu fressen.
In groß angelegten Experimenten wird dann nach Mutanten gesucht, die bestimmte Organsysteme oder Zelltypen betreffen (z. B. Muskeln, Knochen, Haut, Pigmentierung).
Solche Mutanten werden dann molekularbiologisch untersucht, um herauszufinden, welches Gen verändert ist bzw. welche Stoffwechselvorgänge von dem veränderten Gen betroffen sind.
Die weiteren Verfahrensweisen mit solchen Mutanten wären dann
Im Laufe unseres Praktikums wurden uns alle drei Verfahrensweisen erklärt und wir durften sie dann auch selber durchführen.
Vor allem die In-Situ Hybridisierungstechnik liefert hierbei einen eindrucksvollen Nachweis der jeweiligen Tätigkeit eines Genes, da sich bei diesem Verfahren nur diejenigen Zellen verfärben, in denen das zu untersuchende Gen aktiv ist.
Als Fazit unseres Praktikums in Tübingen halten wir fest, dass wir eine sehr lehrreiche und interessante Zeit am Max Planck Institut für Entwicklungsbiologie verbringen durften. Dabei begegneten uns alle Mitarbeiter freundlich und waren stets bemüht, uns den manchmal etwas komplexen Sachverhalt verständlich zu machen, wofür wir uns an dieser Stelle noch einmal recht herzlich bedanken möchten.
Das Praktikum hat war außerdem hilfreich bei der beruflichen Orientierung und ist in jedem Falle weiterzuempfehlen.