Quantitative Beobachtung dynamischer Prozesse im frühen C. elegans Embryo

Die vorliegende Arbeit behandelt die Untersuchung entwicklungsbiologischer Prozesse mithilfe moderner Lichtmikroskopietechniken. Der Fokus liegt hierbei auf der Embryogenese des Fadenwurms Caenorhabditis elegans. Hierfür wird ein bereits vorhandener Aufbau eines Lichtblattmikroskops weiterentwickelt, charakterisiert und zur Durchführung schonender dreidimensionaler Langzeitaufnahmen der frühen Embryogenese eingesetzt. Die aus den so ermöglichten Aufnahmen resultierenden Ergebnisse einer weiteren Promotionsarbeit werden kurz vorgestellt. Eine Erweiterung des Aufbaus zur Durchführung von Diffusionsmessungen ermöglicht den Vergleich von drei unterschiedlichen Messtechniken (SPIM-FCS, SPT, DDM) an Eichproben. Darauf aufbauend erfolgt eine räumliche und zeitliche Quantifizierung der Proteindiffusion in lebenden Embryonen. Nach ersten erfolgreichen Messungen an einem peripheren Membranprotein im Zytoplasma und auf der Zellmembran des Embryos wird die Entwicklung eines für die Embryonalentwicklung kritischen räumlichen Proteindiffusionsgradienten verfolgt. In einem anschließenden Teil der Arbeit wird die Entwicklung, die Konstruktion und die Charakterisierung eines zweiten Aufbaus zur Durchführung von höchstaufgelösten Mikroskopieaufnahmen sowie von Bleich- und Ablationsexperimenten vorgestellt. Neben der Auflösungsverbesserung mikroskopischer Aufnahmen wird hierdurch sowohl die Quantifizierung von Diffusions- und Bindungsprozessen als auch eine minimalinvasive Möglichkeit zur gezielten Probenmanipulation ermöglicht. Somit können neue Fragestellungen und relevante Schlüsselprozesse während der Embryonalentwicklung untersucht werden. Die Methoden werden an Kulturzellen und Wurmembryonen getestet und erste Ergebnisse vorgestellt