Markus Affolter
Professor für EntwicklungsbiologieBiozentrum
Universität Basel
Biberstein 1958Kantonsschule Aarau 1974
ETH Zürich 1978-1980Quebec City 1980-1987
Basel Prof. Walter Gehring
Seit 2000 Professorfür Entwicklungsbiologie
Universität Basel
Gibt es durchsichtige Tiere?
oder
Wie kann man beobachten, wie aus einem Ei ein Lebewesen wird?
Ingenieur
Wie kann ich etwas bauen? Auto, Computer, Uhr, Fernsehapparat ...
Ingenieur will etwas machen
Biologe (Forscher)
Wie macht die Natur etwas? Wie entsteht ein Baum, ein Lebewesen (Tier)
Biologe will etwas verstehen
Ein Entwicklungsbiologe:Wie entwickeln sich komplexe Organismen?
Eine einzige Zelle Befruchtung Organismus
Wie entsteht ein komplexes Lebewesen?Alle Lebewesen bestehen aus ganz vielen Zellen …
Wie entstehen Organe? Herz, Lunge, Muskeln?
Wie wissen die vielen Zellen, was sie tun müssen?
Spielen bei verschiedenen Lebewesen ähnliche Mechanismeneine Rolle (z.B. Fliegen, Fisch, Maus, Mensch)?
Können menschliche Krankheiten in einfacheren Systemen erforscht werden?
Welches Tier untersuche ich?
Wie wähle ich das Tier aus?
Elephant? Hat jemand einen Elephanten zu Hause?
Fisch?
Zebrafisch, nicht Wahlfisch ...
- Zebrafisch ist ein Wirbeltier (Wirbelsäule, Blutgefässe, etc.)
Besondere Eigenschaften des Zebrafisches:
- Einfach haltbar
- Zebrafische legen Eier ins Wasser (bis zu 400 Eier pro Weibchen!)
- Viele verschiedene Experimente sind möglich
Unsere Fischaquarien am Biozentrum der Universität Basel
- Zebrafisch ist ein Wirbeltier (Wirbelsäule, Blutgefässe, etc.)
Besondere Eigenschaften des Zebrafisches:
- Einfach haltbar
- Zebrafische legen Eier ins Wasser (bis zu 400 Eier pro Weibchen!)
- Viele verschiedene Experimente sind möglich
- Die Eier und die kleinen Fische sind transparent, innere Organe sind sichtbar!!
Der Zebrafischembryo ist durchsichtig!
0.5mm
Nun: was wollen wir mit diesem durchsichtigen Tier herausfinden?
Wie entstehen Muskeln?
Wie entsteht das Gehirn?
Wie entsteht das Herz?
Wie entstehen Blutgefässe?
Das Blut transportiert Sauerstoff und Nährstoffe in alle Teile des Körpers
Blutgefässe in der Hand
Arterien und Venen müssen zusammenfinden
Vasculogenesis
Adams and Alitalo, 2007
Wieso wollen wir Blutgefässbildung studieren?
Medizinisches Interesse: - Tumore brauchen Blutgefässe!
- Herzkrankheiten
- Wundheilung
Grundlagenforschung:
- Wie entstehen komplexe zelluläre Netzwerke?
Aber wir wissen noch sehr wenig!!
Wir wachsen Blutgefässe? Wie finden sie ihren Weg?
Wie verbinden sich Blutgefässe (Arterien und Venen)?
Könnte man das eventuell im Zebrafischen beobachten?
Wenn ja, könnte man grosse Forstschritte machen!!!
Was brauchen wir dazu?
1) Sichtbar machen ...
Grün fluoreszierendes Proteinaus Qualle Aequorea victoria
238 AminosäurenNach Bestrahlung mit blauem Licht
leuchtet das Protein grünFunktioniert in allen Lebewesen!
2008 Nobelpreis in Chemie
Osamu ShimomuraMartin ChalfieRoger Tsien
Film Blutgefässzellen
Ei
Was brauchen wir dazu?
2) Filme machen ...
Beispiel Fussball (Foul oder nicht? Tor oder nicht?)
Wie ist er von Basel nach Zürich gekommen?
Wie wurden die Pyramiden gebaut?
Wir brauchen einen Film, d.h. wir müssen filmen können!!!
Film Blutgefässzellen
Zebrafisch mit grünen Blutgefässen unter einem Fluoreszentmikroskop !!
Teilen sich die Zellen während die Blutgefässe gebildet werden?
1 2
Film Zellkerne
Film Zellkerne und Blutzellen
Fragestellungen
Wie wird ein Netzwerk gebildet?
Wie verbinden sich Blutgefässe während der Entwicklung?
Was passiert, wenn ein Tumor neue Blutgefässe wachsen lässt?
Könnte man das Verbinden von Blutgefässen evtl. verhindern?
Dies sind alles unbeantwortete Fragen ...
Wie werden wir das nun angehen?
Konzentrationstest
Ganz still, zählen!
Wie viele Male bekommt der Mann im weissen Pullover den Basketball?
Fragestellungen
Wie wird ein Netzwerk gebildet?
Wie verbinden sich Blutgefässe während der Entwicklung?
Was passiert, wenn ein Tumor neue Blutgefässe wachsen lässt?
Könnte man das Verbinden von Blutgefässen evtl. verhindern?
Dies sind alles unbeantwortete Fragen ...
Wie werden wir das nun angehen?
Filme machen
Filme genau analysieren
Blutgefässzellen grün, die Zellkerne rot; Beispiel aus dem Kopf
Gibt es durchsichtige Tiere?
Ja, zum Beispiel ein jungerZebrafisch ist durchsichtig!
Können wir nun sehen, wie sich Blutgefässe bilden?
Ja, jetzt können wir zeigen, wie Blutgefässe ein Netzwerk bilden, indem wir Blutgefässe mit fluores-zierenden Eiweissen ausstatten
Können wir nun bestimmen,wo neue Blutgefässe gemacht werden?
Nein, aber wir forschen daran …
Wenn ihr dann an die Universitätkommt, wissen wir mehr ..
Ingenieur
Wie kann ich etwas bauen? Auto, Computer, Uhr, Fernsehapparat ...Ingenieur will etwas machen
Biologe (Forscher)
Wie macht die Natur etwas? Baum, Lebewesen (Tier)Biologe will etwas verstehen
Vielen Dank fürsZuhören!