Bachelor Sc. / Master Sc.
GEVI
Foto: FSU-BiophysikHintergrund
Das elektrische Membranpotential (elektrische Membranspannung) ist von entscheidender Bedeutung für diverse Zellfunktionen. Es regelt nicht nur die elektrische Erregbarkeit von Zellen, sondern bestimmt auch den Import- und Export von Substanzen und beeinflusst sehr komplexe Zellfunktionen wie Migration und Zellteilung. Die Messung der Membranspannung mittels elektrophysiologischer Methoden ist jedoch zum einen sehr aufwändig und zum anderen invasiv, d. h. die Zellen werden dadurch zerstört bzw. zumindest stark beeinträchtigt. Es wäre daher von sehr großem Vorteil, wenn man die Membranspannung in einer nichtinvasiven Weise mittels fluoreszenzmikroskopischen Methoden bestimmen könnte.
Thema
Basierend auf umfangreichen Vorarbeiten der Arbeitsgruppe werden Sie sogenannte GEVIs (Genetically Encoded Voltage Indicators), also Fluoreszenzproteine mit einer Abhängigkeit vom Membranpotential, in unterschiedlichen Zelltypen zur Expression bringen und deren Eigenschaften mit fluoreszenzmikroskopischen Methoden studieren. Sie werden darüber hinaus gezielte Veränderungen an den vorhandenen GEVIs vornehmen, um dadurch deren Eigenschaften zu optimieren.
Wesentliche Methoden
Molekularbiologie (rekombinante DNA-Technologie), Zellbiologie (Zellkultur, FACS-Analyse), Fluoreszenzmikroskopie, Bildauswertung
Zielgruppe
Studierende in Masterstudiengängen Biochemie, Biologie, Photonik
Kontakt
Prof. Dr. Stefan H. Heinemann
Institut für Biochemie und Biophysik
Zentrum für Molekulare Biomedizin (CMB)
Hans-Knöll-Straße 2
07745 Jena
(stefan.h.heinemann@uni-jena.de)
Hämsensor
Foto: FSU - BiophysikHintergrund
Zum Verständnis der molekularen Prozesse, die letztlich zu spezifischen Zellfunktionen führen, benötigt man Kenntnis über den Ort, die Konzentration und ggf. den genauen Zustand von kleinen Signalmolekülen oder auch Signalproteinen in der Zelle. Dazu gibt es eine Vielzahl von Fluoreszenproteinen, die aufgrund der gezielt hergestellen Eigenschaften als Reporter dienen. Trotz der großen Anzahl bereits vorhandener Sensorproteine gibt es immer noch sehr viele Fragestellungen, die nur durch die Entwicklung neuer Varianten bearbeitet werden können.
Thema
Basierend auf umfangreichen Vorarbeiten der Arbeitsgruppe werden Sie an einem ausgewählten Sensoprotein arbeiten. Derzeit suchen wir Interessierte für Projekte zur Detektion von freiem Häm in der Zelle, zur ratiometrischen Messung der intrazellulären Calciumkonzentration sowie zum Nachweis von posttranslationalen Proteinmodifikationen (z.B. Oxidation). Sie werden daher gezielte Veränderungen an bereits vorhandenen Sensorproteinen vornehmen bzw. einen Beitrag zum Design von neuen Varianten leisten. Über spektroskopische und fluoreszenemikroskopische Messungen (inklusive FACS-Analyse) werden Sie die Eigenschaften der Proteine studieren und deren Verwendung zur Beschreibung von Zellfunktionen bewerten.
Wesentliche Methoden
Molekularbiologie (rekombinante DNA-Technologie), Zellbiologie (Zellkultur, FACS-Analyse), Fluoreszenzmikroskopie, Bildauswertung
Zielgruppe
Studierende in Bachelor- und Masterstudiengängen Biochemie, Biologie, Photonik
Kontakt
Prof. Dr. Stefan H. Heinemann
Institut für Biochemie und Biophysik
Zentrum für Molekulare Biomedizin (CMB)
Hans-Knöll-Straße 2
07745 Jena
(stefan.h.heinemann@uni-jena.de)