Taktgeber für die Siesta

Wie Licht, Photorezeptoren und innere Uhren der Taufliege zusammenarbeiten, erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) schon seit Langem am Lehrstuhl für Neurobiologie und Genetik. Jetzt haben die Lehrstuhlinhaberin Charlotte Förster und ihr früherer Mitarbeiter Matthias Schlichting (jetzt an der Brandeis University, Massachusetts, USA) neue und überraschende Details dieses Zusammenspiels entschlüsselt. Für ihre Studie haben die Wissenschaftler mit unterschiedlichen Exemplaren von Taufliegen gearbeitet. Zum Einsatz kamen gesunde Tiere, Tiere ohne Augen und Tiere, denen bestimmte Sehfarbstoffe, sogenannte Rhodopsine, des Auges fehlten. Sie wurden in den Experimenten im Labor unterschiedlichen Lichtverhältnissen ausgesetzt: Bei einer konstanten Tagesdauer von 24 Stunden verlängerten die Forscher die Helligkeitsphase in Zwei-Stunden-Schritten von zwölf bis maximal 20 Stunden und beobachteten dabei die Aktivitätsmuster der jeweiligen Fliegengruppen. Dabei zeigt sich, dass sich mit der Länge der Helligkeit die Aktivität der Tiere verändert. Anschließend untersuchten die Wissenschaftler noch, über welche Wege das Lichtsignal ins Gehirn der Taufliege und von dort zu den Uhrneuronen gelangt. Dabei zeigte sich, das das Gesamtsystem enorm plastisch ist. Diese neuronale Plastizität ist notwendig, damit sich die Tiere schnell an unterschiedliche Bedingungen anpassen können.

DOI: org/10.1016/j.cub.2019.08.033

Termine

  • 11.07.2020 - 15.07.2020

    12th FENS Forum of Neuroscience 2020
    Forum wird virtuell durchgeführt

  • 13.07.2020 - 15.07.2020

    Microfluidics: Designing the Next Wave of Biological Inquiry
    Virtuelle Konferenz

  • 26.08.2020 - 27.08.2020

    Young Microbiologists Symposium
    Virtuelles Symposium

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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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