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Adaption der Zellmorphologie durch Aktomyosin-Kontraktilität auf mikrostrukturierten Zellkultursubstraten

Weißenbruch, Kai

Abstract:
Die Zellmorphologie wird durch die räumliche Anordnung des Zytoskeletts und der Aktomyosin-Kontraktilität reguliert. In nicht-muskulären Zellen wird die Kontraktilität von drei verschiedenen Isoformen nicht-muskulärer Myosin II Motorproteine (NM IIA, NM IIB und NM IIC) vermittelt. Die NM II-Isoformen assemblieren dabei zu homotypischen oder heterotypischen Minifilamenten. Anhand des Spannungs-Elastizitätsmodells (TEM) wurde deutlich, dass die Zellmorphologie nicht ausschließlich durch kontraktile Zugspannungen erklärt werden kann, sondern dass auch elastische Komponenten in den Aktinstrukturen erforderlich sind. Bisher ist ungeklärt, wie die verschiedenen NM II-Isoformen den Aufbau der Kontraktilität und die Steuerung der Zellmorphologie vermitteln.
Im ersten Teil der Arbeit wurde mit Hilfe von mikrostrukturierten 3D-Substraten gezeigt, dass die Zellmorphologie auch in 3D durch Spannung und Elastizität in den Aktinfasern gesteuert wird und anhand eines erweiterten TEM beschrieben werden kann. Im Hauptteil der Arbeit wurden mittels CRISPR/Cas9 KO-Zelllinien hergestellt, um die Funktionen der einzelnen NM II-Isoformen zu untersuchen. Der Verlust von NM IIA geht mit drastischen Defekten bei der Morphogenese sowie der Bildung von Aktin-Stressfasern einher und hat Auswirkungen auf Zelladhäsion und Zellmigration. ... mehr

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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000119110
Veröffentlicht am 12.05.2020
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Zoologisches Institut (ZOO)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsdatum 12.05.2020
Sprache Deutsch
Identifikator KITopen-ID: 1000119110
Verlag Karlsruhe
Umfang 135 S.
Abschlussart Dissertation
Fakultät Fakultät für Chemie und Biowissenschaften (CHEM-BIO)
Institut Zoologisches Institut (ZOO)
Prüfungsdatum 13.12.2019
Referent/Betreuer Prof. M. Bastmeyer
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
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