Abschlussbericht. zum Projekt Genetic Analysis of Cell Adhesion Dynamics Using Advanced Bioimaging. an der University of British Columbia

Transkript

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2 Abschlussbericht zum Projekt Genetic Analysis of Cell Adhesion Dynamics Using Advanced Bioimaging an der University of British Columbia vom von Nora Langreder

3 Vorbereitungen Als ich im März eine Zusage vom DAAD für ein Projekt in Kanada an der University of British Columbia (UBC) erhalten habe, war meine Freude natürlich sehr groß. Ich war neugierig und aufgeregt auf das Land, die Leute und das Projekt. Aber bevor die Reise losgehen konnte, gab es natürlich einiges an organisatorischen Dingen zu erledigen. Ich hatte das Glück, dass es an der University of British Columbia für die Austauschstudenten des DAAD einen sehr netten und hilfsbereiten Ansprechpartner gibt, der bei der gesamten Planung geholfen hat. Es wurde außerdem eine Facebook-Gruppe mit allen DAAD Studenten, die nach Vancouver an die UBC gegangen sind, gegründet. So wurden wir über alles Organisatorische informiert und konnten Fragen stellen und uns auch gegenseitig schon einmal vorstellen. Das Wichtigste ist natürlich erst einmal das Visum. Genauer gesagt brauchte ich allerdings kein Visum, sondern nur ein Study Permit. Dies konnte ich ohne große Probleme online beantragen. Die Bearbeitungsgebühren liegen bei 150 CAD und die Bearbeitungszeit war bei mir nur knapp zwei Wochen. Außerdem musste ich mich als nächstes um einen Flug kümmern. Ich bin mit British Airways geflogen, die Kosten des Fluges und auch des Study Permits konnte ich ziemlich genau mit dem Pauschalbeitrag des DAAD decken. Des Weiteren gab es einige Formulare für die Universität auszufüllen. Als DAAD Austauschstudent konnte ich mich als Visiting International Research Student anmelden. Dies war alles recht unkompliziert, denn das International Office war sehr hilfsbereit und hat genau erklärt, wie man welche Form ausfüllen muss. Es wurde dann von der Universität angeboten eine Unterkunft auf dem Campus zu bekommen. Dieses Angebot haben ich und auch fast alle anderen DAAD Studenten angenommen. Die Unterkunft war zwar relativ teuer (allerdings sind die Mietpreise in Vancouver generell sehr hoch), dafür hatte man aber schon direkt eine feste Unterkunft bei der Ankunft und musste sich darum keine Sorgen mehr machen. Außerdem war es sehr praktisch, denn meine Wohnung war nur ein paar Minuten zu Fuß von meinem Arbeitsplatz entfernt. Allerdings konnte man nur bis zum das Campus Housing nutzen, da dann das Term 1 wieder angefangen hat. Für die letzten 3 Wochen habe ich mir dann vor Ort etwas gesucht. Ich hatte großes Glück, da ich gleich am Anfang einen sehr netten Kanadier kennengelernt habe, der ein Zimmer bei Airbnb vermietet. Die Wohnung war super, sehr zentral mit Blick auf Downtown und verhältnismäßig günstig. Ankommen Am 3. Juli war es dann soweit, ich bin (über London) nach Vancouver geflogen. Der Weg vom Flughafen in Vancouver zum Campus ist sehr einfach. Als ich dann auf dem Campus der UBC angekommen bin, war alles zunächst einmal sehr groß und unüberschaubar. Zum Glück

4 hatte ich mir vorher schon eine Karte vom Campus ausgedruckt. Es leben ca Menschen auf dem Campus, dementsprechend sieht es dort eher so aus, als wäre man in einer kleinen Stadt. Es gibt Geschäfte, Cafés, Restaurants, Bars, Sportmöglichkeiten und vieles mehr. Besonders schön fand ich den Strand, Wreck Beach, welcher direkt am Campus ist und den riesigen Pacific Spirit Regional Park, in dem man super joggen gehen kann. Meine Wohnung war im Block Fairview Crescent. Ich habe dort mit zwei Kanadierinnen und einer Chinesin zusammengewohnt. Die Chinesin war leider hauptsächlich in ihrem Zimmer, sie war etwas schüchtern, aber immer sehr höflich und hilfsbereit. Mit den beiden Kanadierinnen habe ich mich sehr gut verstanden und auch ab und zu etwas zusammen unternommen. Die Arbeit im Labor Nachdem ich mich am Wochenende schon ein bisschen eingelebt hatte, ging dann am 6. Juli mein Projekt los. Ich habe im Life Science Center im Department of Cellular and Physiological Science im Labor von Guy Tanentzapf gearbeitet. An meinem ersten Tag war ich ziemlich aufgeregt, wurde aber gleich sehr offen und herzlich von allen Labormitgliedern empfangen. Schon bevor ich angekommen bin, wurde mir eine Masterstudentin, die dort Vollzeit arbeitet, als meine Betreuerin zugeteilt. Das war sehr gut, denn ich hatte gleich eine Ansprechpartnerin, wenn ich Probleme oder Fragen hatte. Außerdem hat sie mir am ersten Tag alles gezeigt und dafür gesorgt, dass ich alle Leute im Labor schnell kennenlerne. Im Labor gab es neben dem Professor eine Lab Managerin, drei Masterstudenten, zwei Doktoranten, drei PostDocs und mehrere Bachelorstudenten. Alle waren sehr freundlich und hilfsbereit, es wurde viel gequatscht und gelacht, aber trotzdem auch viel gearbeitet. Alle fingen gerne etwas später an zu arbeiten (10 war schon sehr früh) und blieben dafür aber auch oft bis spät abends. Immer freitags gab es ein Lab Meeting, bei dem eine Person ihre Arbeit und Fortschritte vorgestellt und mit den anderen diskutiert hat. Das fand ich sehr spannend, da ich über die verschiedenen Themen einen Einblick erhalten konnte, auch wenn ich einige Details teilweise sehr kompliziert fand. Bei meinem Projekt ging es um Zelladhäsion, also der Verbindung der Zellen zur extrazellulären Matrix. Die wichtigsten Proteine für diese Adhäsion sind Integrine. Als Modellorganismus wurde Drosophila melanogaster genutzt. Mein Ziel war es zunächst Integrin-Knockout-Mutanten herzustellen. Um einen bestimmten Genotypen herzustellen, habe ich zu Beginn eine kleine Flasche mit Fliegen dieses Genotyps erhalten. Da sich Drosophila melanogaster sehr schnell vermehrt, war es möglich die Fliegen in einem kurzen Zeitraum zu amplifizieren. Von den Fliegen habe ich dann sowohl morgens als auch nachmittags unter dem Mikroskop die Weibchen herausgesucht, die sich noch nicht gepaart haben, denn nur bei diesen konnte ich mir sicher sein, dass sie genau dem Genotypen entsprechen, den ich haben wollte. Sobald die Anzahl der Weibchen groß genug war, konnte

5 ich sie mit ausgewählten Männchen kreuzen und in einem Käfig halten. Auf den Boden wurde Hefe geschmiert, denn darauf haben die Fliegen ihre Eier gelegt. Durch Austauschen des Bodens zu einem bestimmten Zeitpunkt (16 Stunden) vor den Untersuchungen, konnte ich Embryos erhalten, die sich in dem von mir untersuchtem Entwicklungsstadium (Dorsal Closure) befanden. Unter dem Mikroskop konnte ich dann die entsprechenden Embryos heraussuchen. Dies fand ich am Anfang sehr schwer, denn die Embryos sind sehr klein und ich musste sie mit einem Pinsel heraussuchen, was eine sehr ruhige Hand erfordert. Mit der Zeit wurde ich aber immer besser und schneller. Mit einem Konfokalmikroskop konnte ich dann live Imaging Fime drehen. Hierbei wurden Bilder in verschiedenen Schichten des Embryos über zwanzig Minuten aufgenommen, sodass ich am Ende einen Film hatte, in dem ich die Entwicklung der Zellen in 3D verfolgen konnte. Es mussten mehrere dieser Filme gedreht werden, um eine große Anzahl an untersuchten Zellen für die Auswertung zur Verfügung zu haben. Es sollte festgestellt werden, wie sich der Phänotyp dieser Mutation im Vergleich zum Wildtyp verhält. Genau das gleiche konnte dann mit anderen Mutanten durchgeführt werden. Dabei wurden Integrin-Knockout-Mutanten mit anderen Genotypen gekreuzt, um die Funktion anderer Proteine zu untersuchen und in wie weit diese den Phänotypen des Wildtyps wieder herstellen können. Leider gab es bei der Auswertung einige Probleme, da die Auflösung des Mikroskops teilweise nicht ausgereicht hat, um die Zellen klar zu differenzieren, um dann mit einem Programm das Verhalten einzelner Zellen zu analysieren. Deswegen mussten einige Filme mit einem Spinning-Disk Mikroskop erneut aufgenommen werden. Hierbei hat meine Betreuerin mir geholfen, denn ich durfte dieses Mikroskop ohne ausführliche Einweisung nicht alleine benutzen. Des Weiteren habe ich Fixierungen von Embryos verschiedener Genotypen durchgeführt, welche 24 Stunden alt waren. Hierfür musste ich zu den Embryos auf der Agarplatte 50% Bleichmittel geben (4 min), mit Wasser abwaschen und Heptan hinzugeben. Dies wurde in ein Glasfläschchen überführt und 4% PFA in PBS hinzugegeben. Es wurde 18 Minuten geschwenkt. Dann wurde das 4% PFA in PBS entfernt und 90% Ethanol zugegeben und für 2 Minuten geschüttelt. Danach wurde die gesamte Flüssigkeit entfernt und erneut 90% Ethanol zugegeben und wieder geschüttelt. Das Ethanol wurde noch einmal ausgetauscht und dann konnten die gesamten Embryos in ein Eppendorfgefäß überführt werden und bei -18 C gelagert werden. Sobald ich ausreichend Embryos fixiert hatte, konnte ich mit ihnen eine Antikörperfärbung durchführen. Im ersten Schritt habe ich einen für die nachzuweisenden Proteine spezifischen Antikörper (Primärantikörper) zugefügt und im zweiten Schritt wurde ein Antikörper hinzugefügt, welcher sich gegen den Primärantikörper richtet (Sekundärantikörper). Durch das Fluoreszenzsignal des Sekundärantikörpers konnten mit dem Konfokalmikroskop Bilder aufgenommen werden, die die Lokalisierung bestimmter Proteine darstellen. So konnte ich z.b. die Proteine Integrin, Aktin und Talin in den Zellen markieren und analysieren, wie sich die Lokalisierung und Überlagerungen bei den verschiedenen Genotypen unterscheiden.

6 Die Arbeit im Labor war wirklich eine tolle Erfahrung. Zu Anfang waren viele Sachen noch schwer und ungewohnt, doch es ging erstaunlich schnell, dass alles ganz einfach und alltäglich wurde. Vor allem das Erstellen der Filme war für mich zunächst eine große Herausforderung, da ich mit den ganzen Einstellungen am Mikroskop noch nicht vertraut war. Sehr positiv fand ich, dass mir viele Freiheiten gelassen wurden. Ich habe sehr viel eigenständig gearbeitet und ausprobiert, wobei ich sicherlich am allermeisten gelernt habe. Freizeit Ich habe in Vancouver sehr schnell viele nette Leute kennengelernt. Ich habe viele internationale Studenten aus Mexiko, Brasilien und Indien getroffen, mit denen ich viel unternommen habe und ich habe eine andere DAAD-Stipendiatin und eine österreichische Bachelorstudentin kennengelernt, mit denen ich mich sehr gut angefreundet habe. Ich war viel am Strand und in der Stadt unterwegs. Vancouver ist echt eine tolle Stadt, denn man hat zum einen viele schöne Strände und zum anderen viele Parks und Berge. Ich bin oft mit Freunden in der Umgebung von Vancouver wandern gewesen und einmal waren wir auch Wildcampen. Ich habe ein langes Wochenende auf Vancouver Island verbracht und dort Victoria und Tofino angeguckt. In Tofino war ich Surfen und bei den Hot Springs und ich habe eine Bear Watching Tour gemacht. Außerdem war ich 3 Tage in Whistler. Dort bin ich mit meinen Freunden mit der Gondel auf die Berge hochgefahren und war dort wandern. Am nächsten Tag sind wir zum Garibaldi Lake gewandert. Die Natur ist echt sehr beeindruckend in der Gegend. Nachdem ich meine Arbeit im Labor beendet hatte, bin ich mit drei Freundinnen zu den Kanadischen Rocky Mountains gefahren. Wir haben einen Van gemietet und im Auto übernachtet. Das war zwar vor allem nachts sehr kalt, da es sogar teilweise Minusgrade waren, aber es war auf jeden Fall eine aufregende Erfahrung. Wir sind von Vancouver nach Jasper gefahren und von da aus nach Banff und über Kelowna wieder zurück nach Vancouver. Die Landschaft ist wirklich unglaublich, die Berge sind sehr beeindruckend und es gibt viele Wasserfälle, Seen und Schluchten. Für mich war diese Reise der perfekte Abschluss meiner Zeit in Kanada. Fazit Insgesamt hat mir die Zeit sehr gut gefallen. Ich habe viel gelernt im Labor und neue Erfahrungen gesammelt. Und ich habe viele tolle Freunde aus so vielen unterschiedlichen Ländern gefunden und schöne unvergessliche Ausflüge unternommen. Ich danke dem DAAD sehr, dass mir diese Chance ermöglicht wurde!