Mikroben im T-Labyrinth

Mikroben im T-Labyrinth

Die Forschungsgruppe um Professor Roman Stocker vom Institut für Umweltingenieur-wissenschaften der ETH Zürich hat ein spezielles Mikrofluidik-System entwickelt, mit dem sie die Bewegung Tausender einzelner Bakterien in einer Flüssigkeit auf kleinstem Raum beobachten können. Das System besteht aus einer Reihe von engen Kanälen, die sich auf einer dünnen Glasplatte verzweigen und so eine Art mikroskopisches Labyrinth bilden, durch das die Bakterien schwimmen. Die Bakterien beginnen alle am gleichen Ort – und trennen sich im Kanalsystem zusehends auf, weil sie bei jeder Verzweigung entscheiden müssen, ob sie nach oben oder nach unten weiterschwimmen. Die ETH-Forscher fanden selbst innerhalb einer Gruppe genetisch identischer Zellen – also in Klonen – Individuen, die einem Lockstoff gut folgen konnten (indem sie bei den Verzweigungen jeweils den Weg nach unten zur höheren Konzentration einschlugen) – aber auch solche, die sich im Labyrinth weniger gut zurechtfanden. Die Wissenschaftler erklären sich diese Verhaltensunterschiede damit, dass identische Gene in Geschwisterzellen unterschiedlich aktiv sind. Das führt dazu, dass die Zellen über verschiedene Mengen der entsprechenden Proteine verfügen. Die Vielfalt oder Heterogenität in der Chemotaxis kann für die Bakterie einen evolutiven Vorteil bedeuten. Bild: ©ETH Zürich

DOI: 10.1038/s41467-019-09521-2

Termine

  • 19.08.2020 - 20.08.2020

    12th International Conference on Microbiology, Antibiotics and Public Health
    Berlin

  • 26.08.2020 - 27.08.2020

    Young Microbiologists Symposium
    Virtuelles Symposium

  • 26.08.2020

    LAB-SUPPLY Main
    Frankfurt

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Die Zelle ist die kleinste Organisationseinheit des Lebens. Dieser Erkenntnis geht ein langwieriger Entwicklungsprozess voraus, der sich bis ins 17. Jahrhundert durch die erstmalige Beschreibung von Korkgewebe zurückverfolgen lässt. Spätestens seit der Formulierung der Zelltheorie durch Matthias Schleiden und Theodor Schwann in den Jahren 1838/39 hat sich die Zellbiologie als eigenständige Fachdisziplin etabliert. Eine wesentliche Voraussetzung für das Fortschreiten der Fachdisziplin ist die enge Verknüpfung an die Entwicklung innovativer zellanalytischer Methoden, allen voran der Mikroskopie. Ebenso zahlreich wie die Forschungsgebiete der Zellbiologie sind daher gegenwärtig die verwendeten Methoden der Zellanalytik, beispielsweise die Fluoreszenz- und Laser-Scanning-Mikroskopie, die Durchflusszytometrie oder das Echtzeit-Zell-Tracking. Abseits wichtiger Beiträge für die Grundlagenforschung finden sich zellbiologische Forschungsaktivitäten auch im biomedizinischen Kontext, z. B. bei der Kultivierung von Ersatzgewebe, wieder. Michael Heide und Wieland B. Huttner erläutern die genetischen Grundlagen und Mechanismen der Neocortex- Expansion während der Evolution des Menschen. Ulrich Blache und Martin Ehrbar stellen synthetische Hydrogele als neuartige 3D-Matrix für definierte Gewebemodelle zur Züchtung von künstlichen Ersatzgeweben vor. Johanna Chuchuy und Kollegen präsentieren das von ihnen entwickelte Retina-on-Chip-Modell, indem ein Retina-Organoid mit der Organ-on-a-chip-Technologie kombiniert wird. Hintergrundbild: Pankreas-Gewebe unter dem Rasterelektronenmikroskop, koloriert. © Science Photo Library / Image Source

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