Quelle des ewigen Lebens, wie Zellen die Uhr zurückdrehen

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1 Zytologie Jutta Wirth, Niederlande Quelle des ewigen Lebens, wie Zellen die Uhr zurückdrehen Zusammenfassung Für die Entdeckung, dass aus reifen, ausgewachsenen Zellen wieder junge neu programmierbare Zellen entstehen, erhielten gleich zwei Stammzellforscher, der Brite John Gurdon und der Japaner Shinya Yamanaka, in 2012 den Nobelpreis für Medizin. Gurdon arbeitete mit Hilfe der Pipette und nahm Zellkerne von reifen, spezialisierten Darmzellen und transferierte sie in entkernte Eizellen vom Frosch. Dieser somatische Zellkerntransfer ist im Prinzip eine Form der ungeschlechtlichen Vermehrung und führt zur Erzeugung von induzierten pluripotenten Stammzellen und sogar zur Erzeugung von neuen Organismen. So schuf der Pionier Gurdon mit seiner Entdeckung die Grundlage für das Klonieren, eine ungeschlechtliche Vervielfachung von Organismen. Mit dieser Technik, dem sogenannten Nukleustransfer, schafften es 1996 die beiden Briten, Ian Wilmut und Keith Campbell, aus einer einzelnen Euterzelle, das erste Klonschaf Dolly zu zeugen. Dass sich die Lebensuhr auch anders als durch Klonen auf null stellen lässt, hat der Japaner Shinya Yamanaka von der Universität in Kyoto 2006 dargelegt. Yamanaka wurde dafür mit der anderen Hälfte des Nobelpreises in 2012 prämiiert. Yamanaka versetzte reife, ausgewachsene Hautzellen von Mäusen zurück in einen embryonalen Zustand. Yamanaka verwendete dazu allein einen Verjüngungscocktail. Der Verjüngungscocktail ist aus nur vier Genen zusammengesetzt, die Gene Oct4, Sox2, Klf4 und Myc. Er nannte seine Laborschöpfungen induzierte pluripotente Stammzellen (ips). Somit war es Yamanaka gelungen, ohne die Methode des Nukleustransfers anzuwenden, reife ausdifferenzierte Zelle wieder zurück zu programmieren. Seither scheint die Tür zu einer ganz neuen Art von Medizin weit offen zu stehen. Um an solche revolutionären Erkenntnisse zu gelangen und auch solche Entdeckungen in der Medizin anwenden zu können, werden hervorwagende Experten benötigt. Spezialisten, Fachfrauen und Fachmänner, die sich mit Zellkultur-techniken auskennen. Forscher arbeiten oft in Teams mit Biologen, Ingenieuren, Technologen und Analytikern, die ausgesuchte Zellmethoden bezüglich Substanzen, Apparaturen, Sicherheit und Durchführung beherrschen. Zellkulturtechniken spielen gegenwärtig eine Schlüsselrolle in der biomedizinischen Forschung und Diagnostik. Die nötigen Grundlagen und die notwendigen Arbeitsschritte erlernen Sie im nächsten Kompaktworkshop Zellkulturtechniken am 17. April 2013 in Berlin, duchgeführt von Dr. Jutta Wirth. Schlüsselwörter: Kurse, Seminare, Fortbildung, Schulungen, Weiterbildung, Qualifikation, Abschluß, Praktikum; Theorie, Praxis, angewandt, Zertifikat; GLP, gute Laborpraxis, Standardarbeitsanweisungen, SOP, Kontrolle, Referenzsubstanzen, Schulungen Biologie, Biologie studieren, Zellen studieren, Methoden, Zellbiologie, Diagnostik, Gesundheit, Labor, Erreger, Genetik, Arbeiten im Labor, Zellanalysen, Untersuchungen, Forschung, Grundlagen, Zellkulturtechniken, Zellkultursysteme, Zelllinien, in vitro Methoden, Molekularbiologie, Toxikologie, Gewebekultur, Zielgruppen, Technologen, Analytiker, Medizin, Laboratoriumsmedizin, Biotechnologie, dvta, biobioseminars, Jutta Wirth, genetischer Fingerabdruck, moderne Technologien, Real Time PCR Methoden, Theorie, Fachhochschule Biologie, Ausbildung Biologie, Medizinische, Biologie, Universität Biologie, Mikrobiologie, Laborant, Arbeiten im Laboratorium, Diagnostik, Laboratorium, Blutuntersuchung Abstract The source of never ending life, cells turning time back The Nobel Prize in Physiology and Medicine 2012 was awarded jointly to two stem cell scientists. England s Sir John B. Gurdon along with Shinya Yamanaka from Japan share the prize for the discovery that mature cells can be reprogrammed to become pluripotent. Their findings showed that adult cells are capable to self-renewal. Adult cells can be reversed (reprogrammed) to become primitive cells that have pluripotent capacities and can differentiate nearly into any cell type of the body. This ground breaking discovery potentially is opening the door for more customized treatments and new therapies. In 1992, John Gurdon was the first scientist to show how an adult cell is capable to self-renewal. He transplanted an intestinal epithelium cell nuclei from an adult frog into an enucleated frog egg. With this technology, also known as nuclear transfer, or nuclear replacement, he managed to produce a complete new organism. However even though Gurdon s discovery was regarded with scepticism, it was a significant breakthrough for the next year of cloning of other organisms. In 1996, Ian Wilmut und Keith Campbell, two scientists of Scotland, cloned the first mammal, a female domestic sheep called Dolly. Dolly became the world s most famous sheep. It was not created out of the union of a sperm and an egg but out of the nucleus of a udder cell of a six-year old sheep. This outstanding achievement was used to clone other farm animals including cows, sheep and pigs. Almost 50 years after Gurdon s discovery, the stem cell researcher Shinya Yamanaka at Kyoto University in Japan showed that adult mouse cells turn into pluripotent cells when they are treated with a special gene cocktail. This special gene cocktail is surprisingly simple and composed of only four transcription factor genes encoding Oct4, Sox2, Klf4 and c-myc. For his pioneering work that adult specialized cells can get back their ability to self-renewal and have the ability to differentiate into almost all cell types, Yamanaka shares the 2012 Nobel Prize in medicine. For such revolutionary achievement in the field of stem cell research you need excellent scientific experts and specialists that are skilled in the field of tissue culture techniques. Scientists generally work together in a team with laboratory technicians and biologists that are specialized in lab techniques and tissue culturing methods. Tissue culture methods have been extremely important for biomedical research and medical diagnostics. You can learn the basics laboratory techniques for tissue culturing and necessary work flows in the next training course on 17 th of April 2013 in Berlin carried out by Dr. Jutta Wirth. Keywords: Course, seminars, workshops, education, study biology, students, technicians, cell, learn cell culturing, study for cell biology, practical, techniques, tissue culture, bacteria, quality control, health, diagnostics, methods, laboratory studies, laboratory, basic techniques, program, cell biology lecture, biology, molecular biology techniques, cell research, Course, study biology, university applied sciences, School biology, methods, medicine, microbiology, lab, cell test, laboratory, molecular biology, cell disease, Tissue culturing, genetics, lab tests. Practical, theoretical, applications, guidelines, biomedical, biotechnology studies, cell research, microscopy, cell sorting, good laboratory practice, GLP, blood tests, biobioseminars, Jutta Wirth, genetic fingerprint, real time PCR, bacteria, health Medizin-Nobelpreis für zwei Stammzellforscher Im Dezember 2012 werden gleich zwei Stammzellforscher, der Brite John Gurdon (geb. 1933) und der Japaner Shinya Yamanaka (geb.1962), mit dem Nobelpreis für Medizin ausgezeichnet (1). Ihre Entdeckung, dass aus reifen, ausgewachsenen Zellen wieder junge, neu programmierbare Zellen entstehen, gibt Hoffnung für neue Therapien. Von den beiden Wissenschaftlern machte John Gurdon die erste große Entdeckung (2). Seine Untersuchungen datieren auf 1962 zurück und gehören zu den Klassikern der Zellbiologie. Er tauschte die noch nicht reifen Zellkerne aus Froscheizellen aus und ersetzte sie durch einen Zellkern aus einer schon reifen, spezialisierten Darmzelle. So eine modifizierte Eizelle entwickelt sich tatsächlich zu einem vollständigen Frosch. Zurück zu wandlungsfähigen Alleskönner Der Nachweis war somit erbracht, dass die DNA von der alten, spezialisierten Froschzelle noch alle Informationen in sich trägt und so aktiviert werden kann, um sich zu allen Zelltypen zu entwickeln. Anfänglich wurden diese Erkenntnisse mit viel Skepsis aufgenommen. Doch schuf der Pionier Gurdon mit seiner Entdeckung die Grundlage für die vollständige Rückprogrammierung von reifen, alten Körperzellen (Somazellen) zu Stammzellen (3). Aus den rückprogrammierten Stammzellen können sich fast alle Zelltypen entwickeln; sie sind somit pluripotent und wandlungsfähige Alleskönner. Bei dem Zellkerntransfer arbeitete Gurdon mit Hilfe der Pipette. Der somatische Zellkerntransfer ist im Prinzip eine Form der ungeschlechtlichen Vermehrung und führt zur Erzeugung von induzierten pluripotenten Stammzellen und sogar zur Erzeugung von neuen Organismen. Das erste Klonschaf Dolly Mit dieser Technik, dem sogenannten Nukleustransfer, schafften es 1996 die beiden 16 MTA Dialog 1 (2013) Jahrgang 14

2 Briten, Ian Wilmut und Keith Campbell, aus einer einzelnen Euterzelle eines Schafes das Schaf Dolly zu klonen (4). Das erste geklonte Säugetier. Das Schaf Dolly war ein walisisches Bergschaf und das erste aus einer ausdifferenzierten somatischen Zelle geklonte Säugetier (5). Dolly, das somit erste und berühmteste geklonte Lamm (6, 7), kam im Roslin Institut in Schottland am 5 Juli 1996 wie ein normales Lamm, mit dem Kopf und den Vorderfüßen zuerst, zur Welt. Dolly kam nicht aus einer Eizelle und Spermienzelle durch Befruchtung zustande (die befruchtete Eizelle ist immer totipotent), sondern wurde aus dem genetischen Material von einer einzelnen Zelle, die von einem sechs Jahr alten Schaf stammt, geschaffen (8). Eine Leistung die jahrelang bei herausragenden Wissenschaftlern als biologisch unmöglich galt. So beschreibt es auch die Autorin Ginas Kolata auf dem Umschlag in Ihrer Buchausgabe Clone the road to Dolly and the path ahead (9). Ein sehr lesenswertes Buch, in 1998 erschienen, gibt Auskunft über die Geschichte von Dolly und alles um sie herum. Es folgte daraufhin von anderen Zellforschern, von Ryuzo Yanagimachi und Teruhiko Wakayama, von der University of Hawaii das Klonen von Mäusen(10). Heute ist das Klonen von Nutztieren, vor allem von Rindern, Schafen und Schweinen, fast Routine. Die Uhr des Lebens zurückdrehen So ist der Weg vom befruchteten Ei zum Embryo und weiter zu einem ausgewachsen Tier mit all seinen spezialisierten Körperzellen keine Einbahnstraße, lautet die fundamentale Erkenntnis. Und der Mensch kann somit in gewisser Weise die Uhr des Lebens zurückdrehen. Die seit den 1990er Jahren vom Menschen angewandte Technik des Klonens ermöglicht somit die gleichförmige Vervielfachung von Organismen. Dabei wird dem zu klonenden Organismus eine reife Zelle entnommen und daraus der Zellkern isoliert. Dieser reife Zellkern wird dann in eine kernlose befruchtete Eizelle eingesetzt. Geradewegs wird der reife spezialisierte Zellkern zum Jungbrunnen rückprogrammiert und entwickelt sich zu einem neuen ausgewachsenen Tier. So wird aus diesem künstlich erzeugten Klon eine identische Kopie oder zeitversetzter Zwilling erzeugt. Dass sich die Lebensuhr auch anders als durch Klonen auf null stellen lässt, hat der Japaner Shinya Yamanaka von der Universität in Kyoto 2006 dargelegt (11). Shinya Yamanaka wurde dafür mit der anderen Hälfte des Nobelpreises in 2012 prämiiert (1). Urindiagnostik von Arkray Einzigartige Produktpalette individuellen Bedürfnissen angepasst Urinanalysensysteme vom kleinsten, portablen System bis zum Vollautomaten Einzigartig: AUTION STICKS 10PA 10 Parameter inkl. Kreatinin. Keine falschen Proteinresultate mehr aufgrund schwankender Urinkonzentration Neu: Mikroalbumin Urinteststreifen Alle Arkray-Urinteststreifen sind sowohl visuell wie auch instrumentell ablesbar Verjüngender Cocktail Yamanaka versetzte ausgewachsene Hautzellen von Mäusen zurück in einem embryonalen Zustand. Aus diesen Laborschöpfungen, getauft auf den Namen induzierte pluripotente Stammzellen (ips), können wieder alle Typen von Körperzellen hervorgehen. Der japanische Forscher konnte aus einer Vielzahl von getesteten Stammzellgenen, die Zahl auf vier Gene reduzieren, die zur Rückprogrammierung benötigt werden. Der Verjüngungscocktail ist aus den 4 Genen zusammengesetzt, die Gene Oct4, Sox2, Klf4 und Myc. (12). Dabei sind die beiden Gene Oct4 und Sox2 wichtig für pluripotente embryonale Stammzellen. Das Gen Myc ist als Krebsgen bekannt. Mit diesem Cocktail gelang es Yamanaka aus ausdifferenzierten Maus-Fibroblasten induzierte pluripotente Stammzellen herzustellen, die praktisch identisch mit embryonalen Stamm- MTA Dialog 1 (2013) Jahrgang 14 17

3 Zytologie zellen sind (10). Schon im folgenden Jahr gelang es Yamanakas Forscherteam das gleiche Paradestück auch mit menschlichen Hautzellen (13). Dass die einmal erlangte Ausdifferenzierung bzw. Spezialisierung keine Einbahnstraße ist und die Uhr zurückgedreht werden konnte, wurde somit 50 Jahre später,nach der Entdeckung von Gurdon s Klonexperimenten, von Yamanaka s auf eine andere Art und Weise gezeigt. Seither scheint die Tür zu einer ganz neuen Art von Medizin weit offen zu stehen. Yamanaka ist es gelungen ohne die Methode des Nukleustransfers anzuwenden, Gene zu finden, die eine reife ausdifferenzierte Zelle rückprogrammieren (1). Schlüssel für die regenerative Medizin Ist somit auch Tür und Tor geöffnet, um gewisse Krankheiten in der Petrischale zu untersuchen? Fragen sich Wissenschaftler und Mediziner (14). Ist ein Ersatz von kranken durch gesunde Zellen nun doch bald möglich? Und können die Stammzellforscher nun in Bezug auf die Erfüllung ihrer Erwartungen bezüglich der Anwendung dieser Erkenntnisse schneller vorwärtskommen? Ist der Ersatz von funktionsfähigen Insulinzellen bei Diabetikern und die Wiederherstellung von gut funktionierenden Nervenzellen bei Parkinson-Patienten in Kürze wahrscheinlicher? Würde eine maßgeschneiderte Reparatur geschädigter oder verlorener Organe und Gewebe prinzipiell möglich sein (15)? Würde diese regenerative Medizin künftig ihre Versprechen einlösen, wären fast unglaubliche Wunder zu erwarten. Wenn diese Technik keine Fortschritte für Patienten erreichen kann, werde er trotz aller Anerkennung ein trauriger Mann bleiben, sagte der Stammzellforscher bei der Verleihung des Preises (1). Zellkulturtechniken und Kompaktworkshop Um an solche revolutionären Erkenntnisse zu gelangen und auch solche Entdeckungen in der Medizin anwenden zu können, werden hervorragende Experten benötigt. Spezialisten, Fachfrauen und Fachmänner, die sich mit Zellkulturtechniken auskennen. Forscher arbeiten oft in Teams mit Biologen, Ingenieuren, Technologen und Analytiker, die ausgesuchte Zellmethoden bezüglich Substanzen, Apparaturen Sicherheit und Durchführung beherrschen. Zellkulturtechniken spielen eine Schlüsselrolle in der biomedizinischen Forschung. Besonders bei der Regeneration des menschlichen Gewebes wie Nervenzellen und Herzmuskel werden Zellkulturtechniken genutzt. Auch für die Krebsforschung werden in diesen in vitro Systemen nach entarteten Kontrollmechanismen gesucht. Wenn 18 MTA Dialog 1 (2013) Jahrgang 14

4 Medikamente ausgetestet werden und so dosiert werden, dass Tumorzellen absterben, werden dazu Zellkulturen verwendet. Produktionsstätten von Impfstoffen Die Industrie nutzt Zellkulturtechniken im großen Maßstab zur Produktion von Impfstoffen gegen Masern, Mumps oder Röteln und zur Herstellung von Wachstumsfaktoren. Inzwischen sind die verschiedenen Techniken für Zell- und Gewebekulturen weit ausgereift und gehören zu den unverzichtbaren Werkzeugen in den Bereichen der Medizin und der Pharmakologie. Sie werden in Zukunft weiterhin eine der wichtigsten Prüfmethoden in der Gesundheitsund Umweltmedizin sein (16). DIN-Normen und technische Vorschriften Mitarbeit für Zellkultursysteme gesucht Sie können sich erfolgreich weiterqualifizieren und sind für die Aufgaben zum Aufbau, Pflege und Betreuung von Zellkultursystemen verantwortlich. Sie übernehmen die Methodenentwicklung und Validierung für Primärzellen und permanente Zelllinien. Primärzellen, die aus Geweben isoliert werden und nicht unbegrenzt kultivierbar sind, aber besonders gut die in vivo Prozesse widerspiegeln, werden zu Studien herangezogen. Als Mitarbeiter/in sind Sie bei der Entwicklung und Optimierung zellbasierter in vitro Methoden als Alternativmethode zum Tierversuch verantwortlich. Sie packen die Durchführung von molekularbiologischen Experimenten und in vitro Methoden im Bereich der Toxikologie an. Die nötigen Grundlagen und die notwendigen Arbeitsschritte erlernen Sie im Kompaktworkshop Zellkulturtechniken am 17. April 2013 in Berlin. Melden Sie sich online an unter: Wir freuen uns auf Ihre Teilnahme an dieser Weiterbildungsveranstaltung und sichern Ihnen einen qualifizierten Abschluss für Zellkulturtechniken. Ankündigung: Zellkulturtechniken Kompaktworkshop (22) Zielgruppe: Technologen/-innen und Analytiker/-innen, Fachrichtungen Medizin, Laboratoriums Medizin, Biologie, Biotechnologie Termin: in Berlin, Dozentin: Dr. Jutta Wirth Für den Erfolg im Zellkulturlabor ist die Aufrechterhaltung der Standards von grundlegender Bedeutung. Ziel ist es die Grundsätze der Good Laboratory Praxis (GLP) umzusetzen. Sichern Sie sich den Weg zum Erfolg mit 10 wichtigen Arbeitsschritten. Für Konflikte die richtigen Lösungen in der Zellkultur zu finden das spart viel Geld und Zeit. Sie erhöhen Ihre Effizienz beim sterilen Arbeiten und werden Kontaminationen erkennen und vermeiden und garantiert für saubere Zellkulturen sorgen. Aber wie wird der Erfolg in den Zellkulturtechniken gesichert und mit welchen Arbeitsschritten erfüllen Sie die Prinzipien der guten Zellkulturpraxis wie z. B. Leistungskriterien nach europäischen Normen DIN EN Um den richtigen Umgang und standardisierte Arbeitsweisen zu garantieren ist das Erlernen von Grundlagen für Zellkulturtechniken unbedingt notwendig. Das Know-how und entscheidende Techniken erlernen Sie im nächsten Kompaktworkshop, Zellkulturtechniken am 17. April in Berlin. Für Konflikte die richtigen Lösungen zu finden das spart viel Geld und Zeit. Sie erhöhen Ihre Effizienz beim sterilen Arbeiten und werden Kontaminationen erkennen und vermeiden und garantiert für saubere Zellkulturen sorgen. Sanfte Behandlung von Zellen Folgende Techniken, wie die Verwendung von Gewebekultur (TC steht für tissue culture ) Plastikwaren z. B.: Schalen oder Flaschen, spielen für das Wachstum der Zellen eine wichtige Rolle. Gefäße mit besonders vorbehandelten Oberflächen, die doppelt so teuer sind wie entsprechende bakteriologische Plastikwaren sind erforderlich. Die Verwendung von Nährmedien, die neben definierten Salzen, Aminosäuren und Vitaminen oft komplexe biologische Zusätze, wie Seren oder Embryonalextrakte enthalten sind entscheidend. Auch werden mit Erfolg Gemische mit bekannter Konzentration an Hormonen und Wachstumsfaktoren zugeführt. MTA Dialog 1 (2013) Jahrgang 14 19

5 Zytologie Bedenken Sie, dass tierische Zellen relativ groß und ohne Zellwand sind. Im Gegensatz zu stabilen Objekten wie E. coli, Hefe, oder Algen müssen sie stets langsam pipettiert und sanft zentrifugierten und sanft aufgewirbelt werden. Das Medium soll langsam, am besten am Rand der Schale entlang, niemals direkt auf die Zellen, zugefügt und stets aufgewärmt werden. Morphologische Merkmale von Zellkulturen werden im Umkehrmikroskop beurteilt und deren Wachstumseigenschaften und Dauer der Zellverdopplungszeit bestimmt. Kontaminationen und Mischkulturen Entscheidend ist hier, die Identität der Zelllinie genauestens zu prüfen. Es hat sich herausgestellt, dass mehr als 20 % der Zelllinien mit anderen Säugetierzellen kontaminiert sind und daher ein verändertes Aussehen und Wachstumsverhalten zeigen (17;18;19). Solche sogenannte Kreuzkontaminationen können nicht mehr in Versuchsreihen eingesetzt werden. Erhöhte Aufmerksamkeit gilt besonders der schnell wachsenden HeLa-Linie, Gebärmutterkrebszellen, die von der Spenderin und davon abgeleitet Henrietta Lacks stammt. HeLa-Zellen erwiesen sich als eine der robustesten Zelllinien, die andere Zellen in Kultur überwuchern und sich somit auch erfolgreich als Mischkultur in der Zellkulturflasche durchsetzen können (20, 21). Genetischer Fingerabdruck Inzwischen ist es mit heutigen Methoden kein Problem, schnell die Identität einer Zelllinie zu bestimmen. Neben der Darstellung von Chromosomen sind Identitätsbeweise auf DNA-Ebene mittels DNA-Fingerprinting durchführbar. Der Nachweis von sogenannten Short Tandem Repeats (STR) ermöglicht eine eindeutige Zuordnung der Zellen. Dazu bieten viele Firmen und auch die Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) in Braunschweig Service und Unterstützung an. Rettung in der Kulturflasche Ein anderes Übel mit schweren Folgen in der Zellkulturflasche ist eine Bakterienkontamination. Unverkennbar durch die Trübung des Mediums und einen Farbumschlag des Indikators im Medium nach gelb lässt erkennen, dass die Bakterien den Zellen alle Nährstoffe weggenommen haben. Ob es in diesem Fall wirklich Rettung für die Zell- und Gewebekulturen gibt, und wie Sie sich vor diesen lästigen Kontaminationen schützen können, erfahren Sie im Detail im nächsten Kompaktworkshop Zellkulturtechniken am 17. April 2013 in Berlin. Die Durchführung von regelmäßigen Kontrollen und das Einhalten von sterilen Arbeitsweisen sichern Ihnen den perfekten Erfolg bei Zell- und Gewebekulturen. n Literaturangaben 1: The official Web site of the Nobel Prize. Online as viewed on URL: nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2012/ 2: Gurdon, J. B. (1962). The developmental capacity of nuclei taken from intestinal epithelium cells of feeding tadpoles. Journal of Embryology and Experimental Morphology. Vol. 10, S : Blau, H. M., Brazelton, T. R., and Weimann, J. M. (2001). The evolving concept of a stem cell: Entity or function?. Cell, Vol. 105, : Campbell, K. H. S., McWhir, J., Ritchie, W. A. & Wilmut, I. (1996). Sheep cloned by nuclear transfer from a cultured cell line. Nature 380, : Wilmut, I., Schnieke, A. E., McWhir, J., Kind, A. J., Campbell, K. H. S. (1997). Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells. Nature 385 (6619): : BBC News (2006). Dolly outcome disappoints Wilmut. Online as viewed on URL: 7: Scientific American (2003). Doing What Comes Unnaturally. From sheep to sheepskins in the field of genes. Online as viewed on MTA Dialog 1 (2013) Jahrgang 14

6 URL: cfm?id=doing-what-comes-unnatura. 8: Solter, D. (1998). Dolly is a clone and no longer alone. Nature, : Clone: The Road to Dolly, and the Path Ahead (1998). William Morrow and Company. ISBN : Wakayama, T., Tateno, H, Mombaerts, P., Yanagimachi, R. (2000). Nuclear transfer into mouse zygotes. Nature Genetics 24(2): : Takahashi, K., Yamanaka, S. (2006). Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell 126: : Okita, K., Ichisaka, T., and Yamanaka, S. (2007). Generation of germline-competent induced pluripotent stem cells. Nature 448, : Takahashi, K., Tanabe, K., Ohnuki, M., Narita, M., Ichisaka, T., Tomoda, K., Yamanaka, S. (2007). Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell. 30;131(5): : Gruen, L., and Grabel, L. (2006). Scientific and ethical roadblocks to human embryonic stem cell therapy. Stem Cells 24: : Watson, S., Marcal, H., Sarris, M., Di Girolamo, N., Coroneo, M., Wakefield, D. (2010). The effect of mesenchymal stem cell conditioned media on corneal stromal fibroblast wound healing activities. The British journal of ophthalmology. 94(8), : Europäische Gesellschaft für tierische Zellkulturtechnik (2012). Online as viewed on : URL: 17: Perkel, J.M. (2011). Curing cell lines. Bio Techniques 51(2): : BBC News (2010). Oesophageal cancer cell errors threaten research. Online as viewed on URL: health/ stm. 19: Nih.goverment Release Date: 28 Nov Notice Regarding Authentication of Cultured Cell Lines. Online as viewed on URL: not-od html. 20: Podolak, E. (2010). Ending cell line contamination by cutting off researchers. Top Cell Culture Feature of Online as viewed on Ending-cell-line-contamination-by-cutting-offresearchers--Top-Cell-Culture-Feature-of-2010/ biotechniques html?autnid= : Nardone, R.M. (2008). Curbing rampant crosscontamination and misidentification of cell lines. Bio Techniques 45: : Dvta: Dachverband für Technologen/-innen und Analytiker/-innen in der Medizin Deutschland e.v. (2012). Online as viewed on URL: seminar/889-zellkulturtechniken-kompaktworkshop/ 23: Wageningen University. Source information: Online as viewed on URL: htm?dbid=327&typeofpage= : Biobioseminars (2012). Source information: Online as viewed on : URL: Die Autorin: Jutta Wirth Dr. Jutta Wirth ist seit 2006 als Dozentin für molekulare Medizin tätig und arbeitet an der Universität Wageningen in den Niederlanden (23). Sie hat als erfahrene Dozentin das Unternehmen Biobioseminars (24) gegründet und bietet ein hervorragendes Kursangebote für Zellkultur, genetischen Fingerabdruck und andere moderne Technologien wie Real Time PCR-Methoden zum Nachweis von Erregern. Im Team zusammen mit Frau Mittmann, eine der leitenden Biotechnologen des Gläsernen Labors, Campus Berlin-Buch, werden Sie im Kompaktworkshop Zellkulturtechniken im Theorie- und im Praxisteil optimal und effektiv geschult und betreut. Weitere gewünschte Informationen über Inhalte erhalten Sie bei MTA Dialog 1 (2013) Jahrgang 14 21

7 Zytologie Onine-Fragebogen - Zellen Achtung: Die Veranstaltungsnummer für das Freiwillige Fortbildungszertifikat lautet: Für welche der genannten Gebiete haben die beiden Stammzellforscher Ihren Nobelpreise bekommen. a) Nobelpreis für Physik b) Nobelpreis für Chemie c) Nobelpreis für Physiologie oder Medizin d) Nobelpreis für Literatur e) Friedensnobelpreis 2. Was ist neu an der Entdeckung der beiden Stammzellforscher? a) Reife, spezialisierte Körperzellen können zu undifferenzierten Zellen rückprogrammiert werden b) Spezialisierte Darmzellen vom Frosch tragen noch 50% der genetischen Informationen c) Zellkerne von Darmzellen des Frosches sind modifiziert, nur die männlichen Darmzellen vermehren sich d) Die Darmzellen sind ungeschlechtlich und tragen nur die Information für die Darmfunktion e) Eizellen müssen mit Spermien befruchtet werden damit eine vollständige Rückprogrammierung erfolgt 3. Was bedeutet der Begriff Somazellen. Welche Aussage ist korrekt? a) Eizellen b) Spermien c) Froscheizellen d) Körperzellen e) Gewebetyp 4. Welche Technik wendet der Stammzellforscher an, um aus ausdifferenzierten Darmzellen des Frosches einen neuen Organismus zu erzeugen. Welche Aussage trifft zu? a) Die Fusion einer vollständigen Euterzelle (nicht nur des Kerns) mit einer Spermienzelle b) Enzymatischer Verdau und anschließende Zentrifugation von Zellen c) Zerstörung der Zelle durch die Bestrahlung mit Gamma-Strahlen d) Künstliche Befruchtung: mit der Pipette wurde eine Eizelle mit einer Spermienzelle befruchtet e) Der somatische Zellkerntransfer, eine Form der ungeschlechtlichen Befruchtung 5. Was bedeutet der Begriff pluripotente Zelle a) Nur die vielkernigen Leberzellen, die aus der Fusion von einkernigen Leberzellen entstehen b) Die hochspezialisierten roten Blutzellen, die mit Hämoglobin ausgestattet sind c) Eine Zelle die sich in verschiedene Zelltypen differenzieren kann z.b. Stammzellen d) Eine kernhaltige Eizelle, die zur künstlichen Befruchtung verwendet wird e) Die Kern DNA eines Spermiums, das durch enzymatische Behandlung erhalten wurde 6. Die natürliche Entwicklung eines neuen Organismus nach Nukleustransfer des Erbmaterial in eine entkernte Eizelle. Wie wird diese Methode genannt? a) Immunologische Abwehrreaktion b) Klonen a) Evolution b) Reproduktion c) Enzymverdau 7. Im Unterschied zum Nukleustransfer (bei dem ein Kern einer einer ausdiffernzierten Zelle in eine entkernte reife Eizelle verpflanzt wird), hat der Zellforscher Yamanaka eine neue Technik zur Rückprogrammierung der Zellen verwendet. Welche Aussage ist richtig? a) Er hat Impfstoffen gegen Masern, Mumps zur Herstellung von totipotenten Stammzellen verwendet b) Er hat einen Cocktail aus Enzymen und Glukose zusammengesetzt c) Verwendung von vier Genen, Oct4, Sox2, Klf4 und Myc zur Rückprogrammierung d) Übertragung eines Oocytenkerns auf eine ausgewachsene Darmzelle e) Transplantation eines Nukleus auf eine befruchtet Eizelle 8. Deutsches Institut für Normung e. V. ist die deutsche nationale Organisation für Normung und wird wie folgt abgekürzt: a) DIN b) DNA c) OfN d) NormDIN e) dnon 9. Zellkulturen lassen sich anhand von verschiedenen Eigenschaften unterscheiden. Es gibt Primärzellkulturen und Zelllinien. Welche Vorteile bieten Primärzellen. Welche Aussage trifft zu? a) Primärzellkulturen und permanente Zelllinien unterscheiden sich nicht b) Bei der Isolierung von Primärzellen aus Geweben sterben die robusten Zellen sofort c) Primärzellen sind am wenigsten verändert und kommen deshalb den in vivo Bedingungen im Organismus am Nächsten d) Primärzellkulturen, werden nach der Vermehrung immer zu permanenten Zellkulturen undwerden Dauerkulturen genannt e) Ausgangsbasis für die Isolation von Primärzellen sind permanente Zelllinien 10. Beim Arbeiten mit Zelllinien muss mit Kontaminationen, sogenannten Mischkulturen oder Kreuzkontaminationen gerechnet werden. Was versteht man darunter? a) Zelllinien sind mit anderen Säugetierzellen kontaminiert und zeigen daher ein verändertes Aussehen und Wachstumsverhalten b) Zellkulturen werden als Mischkulturen bezeichnet, wenn sie mit Stoffwechselprodukten kontaminiert sind und sich nicht mehr weiter vermehren c) Primärzellen werden zu permanenten Zelllinien transformiert und werden dann als Mischkulturen bezeichnet d) Zellkulturen abgeleitet von Henrietta Lacks, HeLa-Zellen, werden als Mischkulturen zur Impfstoffherstellung verwendet e) Permanente Zelllinien werden immer als Mischkulturen bezeichnet 11. Erhöhte Aufmerksamkeit gilt besonders beim Arbeiten mit Zelllinien wie HeLa Zelllinie. Was sind die Charakteristika von HeLa- Zellen? a) Es sind kultivierte Krebszellen, die keine Nährstoffe benötigen b) HeLa Zelllinie ist eine sehr empfindlichen Zelllinien und teilen sich sehr langsam c) Es sind Primärzellkulturen, die zusammen als Mischkultur mit Gebärmutterkrebszellen kultiviert werden d) Sie müssen immer mit genetischen Fingerabdruck auf Kontaminationen werden e) Gebärmutterkrebszellen erwiesen sich als besonders schnell wachsend und können die anderen Zellen in Kultur überwuchern 12. In der Zellkulturschale ist eine Trübung des Mediums sichtbar und ein Farbumschlag des Indikators zu erkennen. Mit was sind die Zellen offenbar in Kontakt gekommen? a) Die Kultur wurden einer Behandlung mit UV-Strahlen unterzogen b) Im Kulturmedium befinden sich Vitamine c) Die Zellen sind mit Bakterien kontaminiert d) Im Kulturmedium befinden Wachstumsfaktoren e) Es handelt sich um ein Überhitzung der Zellen Punkte sammeln mit MTA Dialog 1 CP pro erfolgreich gelöstem Fragebogen Hinweise zu den Credits finden Sie auf S.??? 22 MTA Dialog 1 (2013) Jahrgang 14

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