Die molekulare Kontrolle der Zellzyklen im Spiralierkeim                                                                

Die ungleichmäßige Aufteilung des dotterfreien Plasmas auf die Furchungszellen (Blastomeren) im Frühkeim des Polychaeten Platynereis beeinflusst nicht nur das Entwicklungsschicksal der betroffenen Zellen, sondern auch ihre Zellteilungsrate. Demzufolge teilen sich die Blastomeren asynchron, was wiederum ihr weiteres Entwicklungsschicksal beeinflussen könnte. Hierzu untersucht die Gruppe mit molekularbiologischen Methoden die Steuerung der embryonalen Zellzyklen.

Frühentwicklung von Spiraliern                                                                            

Die Gruppe analysiert die Embryonalentwicklung von Polychaeten (Borstenwürmern), Gastropoden (Schnecken), Bivalviern (Muscheln) und Nemertinen (Schnurwürmern) mit zell- und molekularbiologischen Methoden. Im Mittelpunkt stehen jene Mechanismen, die das Entwicklungsschicksal der Furchungszellen festlegen. Während der Furchungsphase wird mit Hilfe von modernen lichtmikroskopischen Methoden (Videomikroskopie, Laser-Scan-Mikroskopie) und EDV-unterstützter Morphometrie die Ausrichtung von Cytoskelettelementen sowie die Verlagerungen von unterschiedlichen Plasmen untersucht. Weiterhin werden Musterbildungsdefekte als Folge experimentell veränderter Plasmazuteilung studiert. Die Differenzierungskaskade innerhalb der embryonalen Zellinien wird durch Anwendung monoklonaler Antikörper und durch Enzymhistochemie verfolgt.

Segmentierung und Segmentierungsgene                                                       

Nach Vollendung der Embryonalentwicklung des Polychaeten Platynereis besitzt das Larvenstadium (die Trochophora) ein Kopfsegment sowie drei Rumpfsegmente. Die Segmentgrenzen gleichen jenen im späten Embryo von Fliegen (z.B. Drosophila), wo die Morphogenese der Segmentierung und die Beteiligung von Segmentierungsgenen gut untersucht sind. Die Gruppe analysiert nun auch die Segmentierung der Polychaeten, da diese stammesgeschichtlich an die Basis der segmentierten Tiere (“Articulata“) gestellt werden und zudem den Vorteil haben, daß postlarval fortlaufend neue Segmente entstehen.

 Hox - Gen - Forschung

"Der Körper von Platynereis besteht im Adultstadium aus etwa 80 Segmenten, die im Laufe des Wachstums aus einer subterminal gelegenen Sprossungszone hervorgehen. Obwohl die Segmente in der Struktur einheitlich erscheinen und die Nereiden wegen dieser Anatomie als "homonom segmentiert" eingestuft werden, gibt es dennoch regionale Unterschiede der Segmentidentität. Bei der Cephalisation aber spätestens auch bei der epitoken Metamorphose werden diese Unterschiede manifest. Die Positionsinformation beruht auf die Aktivität von homeotischen Genen. Die Hox-Gen-Expression setzt bereits bei der Segmentbildung ein und kündigt diese regionalen Unterschiede frühzeitig an."

Analyse der Darmmuskelentwicklung von Drosophila melanogaster

Einfluss der extrazellulären Matrix (ECM) auf die Darmentwicklung von Drosophila