Mit dem Rasterelektronenmikroskop können feinste morphologische Oberflächen-Strukturen untersucht werden. Foto: Hwa Ja Götz/Museum für Naturkunde
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Das integrierte zoologische Forschungslabor des Museums ermöglicht Genexpressionsstudien, immunhistochemische Untersuchungen und die histologische, bzw. elektronenoptische Dokumentation zoologischer Objekte. Auf einer Fläche von über 700 Quadratmetern finden sowohl Großgeräte für die Analysen als auch die dazugehörigen Vorbereitungslabore Platz. So wird der Ansatz unterstützt, unterschiedliche Untersuchungsmethoden zu kombinieren und die Arbeitsabläufe zu optimieren. Es besteht zudem eine enge inhaltliche und räumliche Verflechtung  mit dem DNA-Labor. Für Studien, etwa zur Evolution bestimmter Organsysteme oder zur Regeneration von Extremitäten in Wirbeltieren, können Schnittserien für die Licht- und Elektronenmikroskopie angefertigt und untersucht werden. Antikörper- oder RNA-basierte Färbemethoden machen Prozesse in den Zellen der Gewebe sichtbar. Für die Untersuchung stehen ein Fluoreszenz- und ein konfokales Laserscanmikroskop zur Verfügung.

Methodik (Auswahl):

  • Histologie
  • Licht- und Elektronenmikroskopie
  • Immunhistochemische Untersuchungen
  • Genexpressionsstudien

Ausstattung (Auswahl):

Rasterelektronenmikroskop ZEISS EVO LS 10
Technische Assistentin: Anke Sänger
Zur Untersuchung feinster morphologischer Oberflächen-Strukturen. Dabei kann mit variablem Druck gearbeitet werden, so dass auch eine Analyse unbedampfter Proben möglich ist. Dies ist insbesondere für Arbeiten mit Sammlungsmaterial von großer Bedeutung. Das Gerät verfügt über SE-, VPSE- und BSE-Detektoren sowie ein Pelletier-Element zur Probenkühlung.

Transmissionselektronenmikroskop LEO 906
Technische Assistentin: Anke Sänger
Analyse von Ultradünnschnittserien zur Untersuchung von Gewebeproben auf subzellulärem Niveau und anschließender 3D-Rekonstruktion von Zellstrukturen und Organsystemen. Gearbeitet wird mit einer Hochspannung von 80 Kilovolt. Das Gerät ermöglicht stufenlose Vergrößerungen im drei- bis sechsstelligen Bereich. Die Bildabnahme erfolgt über eine 2K CCD-Kamera.

Konfokales Laserscanmikroskop LEICA TCS SPE
Zur Lokalisation von Fluoreszenzsignalen in Geweben. Diese können entweder vom Gewebe selbst (Autofluoreszenz) oder von zum Nachweis bestimmter Proteine experimentell eingebrachten spezifischen Antikörpern stammen. Das Gerät verfügt über Diodenlaser zur Anregung vier verschiedener Wellenlängen inklusive eines UV-Kanals.

Anwendungen:

  • Das konfokale Laserscanmikroskop wurde für die Untersuchung des Nervensystems von Schlangensternen genutzt um zu testen, ob Skelettelemente in den Armen der Tiere als Lichtleiter für darunter liegende Photorezeptoren fungieren, wie in einem 2001 in Nature publizierten Artikel postuliert wurde. Es konnte gezeigt werden, dass Photorezeptoren in drei Arten der Gattung Ophiocoma über weite Teile der Oberfläche des Tieres verteilt liegen, aber im vermeintlichen Fokusbereich der als Mikrolinsen beschriebenen Skelettelemente keinerlei lichtempfindliche Zellen zu finden sind. Ungeachtet der physikalischen Lichtleiter-Eigenschaften der Mikrolinsen haben diese offenbar keinerlei Funktion im Zusammenhang mit dem visuellen System der Tiere.

Sumner-Rooney et al. (2018) Whole-body photoreceptor networks are independent of 'lenses' in brittle stars. Proc. R. Soc. B 285: 20172590.

 

  • Ein Multimethodenansatz unter Verwendung von Licht- und Rasterelektronenmikroskopie (morphometrischer Teil) und molekularer Analyse (genetischer Teil) hat uns auf die Spur von Hybriden zwischen den beiden atlantischen Brachiopodenarten Terebratulina retusa und Terebratulina septentrionalis gebracht. Dies ist bemerkenswert, weil die beiden Arten vermutlich durch die Bildung des Atlantiks voneinander getrennt wurden und sich wahrscheinlich vor bereits 60 Millionen Jahren als eigenständig etabliert haben. Als Kontaktzone zwischen den beiden Arten konnte die vom Golfstrom beeinflusste Region südwestlich von Island ausgemacht werden. Die Proben wurden während einer Expedition (Me 85/3 „IceAGE“) mit dem Forschungsschiff „Meteor“ gesammelt.

Lüter et al. (2017) Detecting hybridization between sister species of Terebratulina (Brachiopoda, Cancellothyridoidea) in the North Atlantic: morphology versus molecules. nature Scientific Reports 7: 8845.

 

  • Furchheim (2016) Funktionelle Morphologie der Lichtsinnesorgane rezenter Brachiopoda. Dissertationsschrift, Humboldt-Universität zu Berlin, 121 pp.