Tierzelle at Universität zu Kiel

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Auge Insekt (Komplexauge)

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Analyse von Mutanten und Krankheitsbilder bei Augen

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Aufbau Muskel

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2 Methoden zur Untersuchung von Transkriptmuster

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Reportergen

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Transkription

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Onkogene und Tumorsuppressorgene

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Wachstum bei Säugern

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Riesenwuchs/Kleinwuchs/Wachstum

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Bedeutung der Rezeptor- Tyrosinkinasen

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Translationsprodukt

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3 Orte, die ein Protein mithilfe seines klassischen Signalpeptids erreichen kann

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Tierzelle

Auge Insekt (Komplexauge)
Fantastisches Spektralsehen! Setzt sich aus ca 800 verschiedenen Ommatidien zusammen und jedes O. setzt sich wieder aus vielen verschiedenen Zelltypen zusammen. Diese haben dann eine neuronale Ableitung und leiten das Signal was sie empfangen zentral-nervös weiter. 
"Ey"- eyeless Augenmutante : Fliege blind und ohne Augen. Fundamentaler Fehler während der Augenentwicklung sodass Augen nicht entstehen oder nur reduziert. 

Tierzelle

Analyse von Mutanten und Krankheitsbilder bei Augen
Drosophila melanogaster: Mutante eyeless (Gen: "ey)  
Maus : small-eye-Mutante (Gen "Sey") 
Mensch: Aniridia -Mutante 

Analyse hat gezeigt, dass die Ursache für die nicht-Ausbildung einer komplexen Augenanlage ein einziges Genprodukt ist: Pax6

Tierzelle

Aufbau Muskel
In der Embryonalentwicklung : Mittlerem Stadium der Neurulation (Neuralrohr schließt sich ektodermale) links und rechts vom Neuralrohr gibt es Somiten. 
Somiten = mesodermaler Ursprung (Ausgangsmaterial in einem Embryo für jegliche Art von Muskel und Bindegewebe ) . Aus dem Neuralrohr treten parakrine Faktoren (in Extra zellulären Raum sezernieren) aus, die Zellen in den Somiten zu Muskelzellen determinieren . 
Muskelzelle fängt an zu differenzieren: Teilung mithilfe FGFs (Wachstumshormone) . Es legen sich verschiedene Zellen aneinander (Zell-Zell-Kontakt : Fibronektine, Catherine, Integrine ) Dann: Fusionierung von Myotubes (verschiedene von den Muskelvorläuferzellen fusionieren) diese Myotubes reifen zu Muskelfasern (Zellkerne liegen irgendwo, nicht mehr mit Zellmembran umgeben) Funktionelle Muskelfaser ist wieder hergestellt aus Aktin und Myosinfilamenten und kann anfangen zu Kontrahenten) 
Determination durch parakrine Faktoren von benachbarten embryonalen Gewebe
Proliferation: Herstellung von Masse (Zellvermehrung)
Proliferation stoppt, verlassen des Zellzyklus, Fusion zu Muskelfasern

Tierzelle

2 Methoden zur Untersuchung von Transkriptmuster
cDNA-Array
(RT-PCR)
Fusioniert man GFP mit dem Promoter des zu untersuchenden Gens und injiziert dieses Reportergenkonstrukt in das Tier, wird GFP unter der Kontrolle des interessierenden Promoters exprimiert. Das Protein GFP befindet sich also nur an Orten an denen die Transkription an diesem Promoter aktiviert wird

Tierzelle

Reportergen
Gen/Genabschnitt, der als Nachweis für die Expression anderer Gene verwendet werden kann
Systembeispiel: gfp-Protein: Isolierung aus Aequorea victoria. Codierung für ein Grün fluoreszierendes Protein
Prinzip: Reportergen wird in den codierenden Bereich hinter der Promoter Region des zu untersuchenden Gens eingebracht. Wenn dieses Konstrukt in (Plasmid) Zellen, oder in ein Gewebe eingebaut wird, kommt es zur Expression des Reportergens überall dort wo das zu untersuchende Gen ebenfalls exprimiert wird. Das Produkt des Reportergens kann ein Enzym, detektierbares Antigen, ein fluoreszierendes Reportergen oder ein Fusionsprotein sein

Tierzelle

Transkription
Untereinheiten : B/H/E/F
Biologischer Prozess bei dem gen. Information von einem der beiden DNA-Stränge auf die RNA übertragen wird. DNA-Strang = Matrize, die in ihrer Basensequenz komplementär zum synthetisieren RNA-Strang ist. 
Prokaryoten : im Zytoplasma
Eukaryoten: im Zellkern (mRNA entsteht durch posttranskriptionale Modifikationen)
Durch RNA-Polymerase 
Initiation/Elongation/Termination

Tierzelle

Onkogene und Tumorsuppressorgene

Onkogene : Teile des Ergutes einer Zelle, die den Übergang vom normalen Wachstumsverhalten der Zelle zu ungebremsten Tumorwachstum fördert. 
Es sind praktisch alle Proliferationsregulierende Gene Proto-Onkogene, weil alle Gene die falsch gesteuert werden auf eine direkte/indirekte Weise zu einem Tumor ähnlichen Wachstum führen können. (Krebserregend) 
Eine dominante Mutation in einem Proto-Onkogen eine Hyperaktivierung des Zellzyklus bewirkt. 
Tumorsuppressorgene : sorgen dafür dass die Zelle normalerweise zu einem bestimmten Zeitpunkt und an einer bestimmten Zelle proliferiert und aufhört. Es sind Teile des Erbguts einer Zelle, die Tumorsuppressoren exprimieren also Proteine, die den Zellzyklus kontrollieren oder Apoptose auslösen. 
Zu einer unkontrollierten Vermehrung kommt es, wenn beide Kopien des Tumorsuppressors defekt sind.  Die Teilungsaktivität und Apoptose wird von Proto-Onkogenen und Tumorsuppressorgene gesteuert. 

Tierzelle

Wachstum bei Säugern
Hängt vom Wachstumshormon GH ab
Wachstumsfaktoren: Hormon wird im Gehirn hergestellt, verbreitet sich und erreicht die Muskeln. Ist zuständig für Geschwindigkeit wie schnell Zelle wächst.
Wachstumshormon: GH wird zentral-venös ausgeschüttet und erreicht dann verschiedene Zielgruppen an Organen.
Abhängig vom Lebensalter. Mädchen haben ihren Wachstumsschub früher.
GH kommt aus dem Hypothalamus. Kommt zunächst aus der Hypophyse und wird dann im ganzen Körper freigesetzt (Leber) was zur Stimulierung der IGF-1 -Synthese führt und dann zur Zellvermehrung .  Das Ganze iist negativ-rückgekoppelt d.h. wenn genügend GH freigesetzt wurde, gibt es eine Rückkopplung die die Freisetzung stoppt.

Tierzelle

Riesenwuchs/Kleinwuchs/Wachstum
Riesenwuchs: vermehrte Produktion von Somatropin (GH) bedingt
Kleinwuchs: durch IGF-1- Wachstumshormonmangel oder Mutationen im Wachstumshormonrezeptoren
GH (Ligand) binder an einen Rezeptor und wird erkannt. Rezeptor ist aktiviert, 3D-Struktur ändert sich und andere Proteine können nicht mehr dort andocken.  Diese Veränderung der Rezeptor-Konfiguration ist immer von einem sich ändernden Phosphorylierungsstatus begleitet (wegnehmen und Hinzufügen von Phosphatresten/ATP) . Signal wird dann weitergeleitet in das individuelle Innere der Zelle. Die dort vorhandenen TF aktivieren Zielgene und damit Proteinsynthese: Zellwachstum und Vermehrung

Tierzelle

Bedeutung der Rezeptor- Tyrosinkinasen
Einer der wichtigsten Rezeptoren für extra zelluläre Liganden. Aufgrund: Kraft Liganden zu binden, mit der Transmembrandomäne in der Membran der Zelle verankert zu sein und intrazellulär über diese Enzymaktivität entsprechend nachgeschaltete Molekül zu phosphorylieren und dieses Signal und Zellinnere zu bringen

Tierzelle

Translationsprodukt
Ein noch nicht reifes Protein, das noch durch posttranslationale Modifikation verändert wird 

Tierzelle

3 Orte, die ein Protein mithilfe seines klassischen Signalpeptids erreichen kann
ER
Mitochondrien
Zellkern
Membran

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