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Praxissemester- / Diplomthemen 2006 /2007 - Biotechnologie / Bionanotechnologie
Untersucht werden soll die Ausrichtung und Bewegung von Mikrotubuli in elektrischen Feldern großer Stärke und hoher Frequenz. Die Effekte sind entweder an einzelnen Mikrotubuli unter mikroskopischer Kontrolle oder an Suspensionen von Mikrotubuli durch den Nachweis einer Doppelbrechung zu erfassen. Die Wechselwirkung zwischen den Feld-induzierten Dipolen der Mikrotubuli und dem äußeren Feld ist in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern (z.B. Frequenz, Temperatur, Leitfähigkeit, relative Dielektrizitätskonstante) zu quantifizieren. Die Größe der induzierten Dipole ist abzuschätzen.
Ziel der Untersuchungen ist es, biophysikalische Methoden zur Trennung und Klassierung stabförmiger Nanopartikel mittels elektrischer Felder auszuarbeiten.
2. Untersuchung des Transports von Lasten durch das Motorprotein Kinesin gegen die Schwerkraft
Verwendet werden sollen kleine Objekte (im µm-Bereich) hoher Dichte, z.B. Goldbeads, die auch in wässriger Umgebung ein im Vergleich zur Kraft, die Kinesin erzeugen kann, ein ausreichend hohes Gewicht besitzen. Aufgabe ist es, durch Variation des Winkels zwischen Bewegungsrichtung der Last und der Richtung der Schwerkraft Aussagen über die Größe der durch Kinesin generierten Kraft, die Zahl der beteiligten Kinesinmoleküle, die Prozessivität und den Ablauf der Elementarschritte des Kinesins zu gewinnen.
Ziel: Diese Modelluntersuchungen sollen zum Verständnis der Regulation intrazellulärer Bewegungen (einschließlich des intrazellulären Signaltransfers) im Schwerefeld beitragen.
3. Herstellung von rekombinantem Kinesin Eg5 und In vitro-Analyse seiner motorischen Funktionen
Die Mitglieder der Kinesinfamilie sind u.a. am intrazellulären Transport und der Zellteilung beteiligt.
Das Kinesin Eg5 ist essentiell für die Bildung der bipolaren mitotischen Spindel und damit Voraussetzung für die Zellteilung. Das Protein hat an seinem N-Terminus eine konservative Motordomäne und kann bipolare Homotetramere mit jeweils 2 Motordomänen an den beiden gegenüberliegenden Enden des Tetramers ausbilden. Eg5 Tetramere ermöglichen durch Verschiebung antiparalleler Mikrotubuli den Spindelaufbau in der Mitose. Es soll rekombinantes Eg5 hergestellt (Selektion der Expressionssysteme, Klonierung der cDNA in Expressionsvektoren, Expression und Reinigung des Proteins) und analysiert werden (SDS-PAGE, Western Blot Analysen, ATPase Assays). Es soll eine In vitro-Methode entwickelt werden mit deren Hilfe Transporteigenschaften des tetrameren Proteins charakterisiert werden können (Gleiten von antiparallelen Mikrotubuli).
Ziel der Arbeit ist es, ein aktives Protein für In vitro-Modelluntersuchungen seiner Transport- und Bewegungsfunktionen zu exprimieren sowie ein neues Target zur Cytostatikasuche bereitzustellen.
Dr. Konrad J. Böhm
Leibniz Institute for Age Research - Fritz-Lipmann-Institute
Beutenbergstraße 11
07745 Jena
Tel: 03641 656160 oder 03641 656165, Fax: 03641 656410
e-mail: kboehm@fli-leibniz.de
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Last Update Jan. 09th, 2006 by K.J. Böhm
