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    Lehrstuhl für Neurobiologie und Genetik
    Bild Drosophila Hirne

    Der Forschungsschwerpunkt der AG Wegener liegt auf der Anatomie, Funktion und Regulation von Neuropeptid-Systemen :

    - Peptiderge Koordination von zentralen und peripheren Uhren
    - Circadiane Kontrolle des Schlupfverhaltens
    - Die Rolle von Gehirn-Darm-Peptiden bei der Steuerung des Freßverhaltens
    - Circadiane Kontrolle neuroendokriner Systeme
    - Neurogenetik der Peptidprozessierung
    - Peptidomik

    Für nähere Informationen zu den Projekten , klicken Sie bitte auf den Namen der verantwortlichen Wissenschaftler.

    Christian Wegener
    Bild Professor Wegener

    Forschungsinteresse

    Peptide bilden die grösste Gruppe neuronaler und hormonaler Signalmoleküle und sind wichtige Regulatoren für fast alle physiologischen und neuronalen Prozesse und Verhalten. Unser Forschungsinteresse liegt auf der chemischen und zellulär-funktionellen Charakterisierung peptiderger Systeme in dem genetischen Modellinsekt Drosophila melanogaster. Im Zentrum unserer Forschung stehen die Fragen: Wie steuert das kleine Nervensystem und die Innere Uhr der Taufliege die Ausschüttung von Neuropeptiden in einem physiologisch und verhaltensrelevanten Kontext? Welche Funktion haben enteroendokrine Peptide für die Steuerung von Verhalten? In unserer Forschung setzten wir vielfältige aktuelle neurogenetische und biochemische Methoden ein, die von der Molekularbiologie über Peptidomik bis hin zu automatisierten Verhaltensassays reichen. Die Ergebnisse unserer Forschung: - tragen dazu bei, die zeitliche und funktionelle Steuerung und Aktivität peptiderger Systeme zu verstehen. - tragen dazu bei, die molekulare und funktionelle Evolution peptiderger Systeme aufzuklären - beleuchten die Bedeutung nicht-synaptischer peptiderger Systeme für die erstaunliche Leistungsfähigkeit kleiner Insektengehirne - beleuchten die Bedeutung peptiderger Systeme bei der Neuromodulation und dem Timing von Verhalten am Beispiel von Schlupf, Lauf- und Freßaktivität.

    Awards & Fundings

    Publikationen

    Lebenslauf

    Pressemitteilungen

    Jiangtian Chen
    Bild Jiangtian Chen

    Forschungsinteresse

    Peptide spielen eine wichtige Rolle bei der Futtersuche, Nahrungsaufnahme und Stoffwechsel von Insekten. Peptiderge Zellen finden sich überall im Nervensystem und Verdauungstrakt. Allerdings ist die spezifische Funktion der Peptide aus enteroendokrinen Zellen bisher grösstenteils unverstanden. AstA und MIP sind zwei Peptidfamilien aus enteroendokrinen Zellen, und werden im Mitteldarm von Drosophila exprimiert. Während meiner Promotion konzentriere ich mich auf die funktionelle Charakterisierung dieser beiden Peptidfamilien, und versuche herauszufinden, ob und wie sie die Nahrungsaufnahme sowie die Verdauung der Drosophila regulieren.

    Publikationen

    Benedikt Hofbauer
    Bild Benedikt Hofbauer

    Forschungsinteresse

    Neuropeptide spielen im zentralen Nervensystem vielfältige Rollen, sei es als Neuromodulatoren oder als Co-Transmitter der schnell wirkenden klassischen Neurotransmitter. Klassische Neurotransmitter werden von Enzymen in den Nervenenden synthetisiert und in "small clear synaptic vesicles" verpackt, welche durch ein Aktionspotential an Synapsen aus der Zelle freigesetzt werden. Im Gegensatz zu den klassischen Transmittern werden neuroaktive Peptide im Zellkörper synthetisiert, in "large dense-core vesicles" verpackt, und darin zu den Axonen transportiert. Die Freisetzung von dense-core Vesikeln geschieht an morphologisch undifferenzierten Stellen der axonalen Zellmembran. Neuropeptide können über Strecken von über zehn Mikrometer diffundieren, bevor sie an ihren jeweiligen Rezeptor binden. Die räumliche und zeitliche Auflösung der Ausbreitung kann durch Verdünnung, Peptidaseaktivität und physikalische Barrieren beeinflusst werden. Bei der zellulären Freisetzung von Neuropeptiden und ihrer Funktion auf andere Zellen sind viele  Details noch nicht verstanden. In meiner Arbeit sollen der Bereich der Freisetzung der LDCVs aus den Axonen, das Verhalten der Neuropeptide nach deren Freisetzung und die Wirkung auf die Zielzellen auf zellulärem und ultrastrukturellem Niveau untersucht werden. Ich nutze dabei das Neuropeptid  "pigment dispersing factor" (PDF) als Modell. PDF ist ein sehr gut erforschtes Neuropeptid, welches von einer Untergruppe der Uhrneuronen exprimiert wird und für die Synchronisation unterschiedlicher Komponenten der inneren Uhr verantwortlich ist. Durch die Etablierung genetischer Markern und den Einsatz von optogenetischen Methoden in Kombination mit hochauflösender Licht- und   Elektronenmikroskopie versuche ich die Lokalisation und Dynamik neuropeptiderger Sekretion sowie ihre Wirkung auf Rezeptorzellen im Hirn von Drosophila besser zu verstehen.

     

    Radostina Lyutova
    Bild Radostina Lyutova

    Forschungsinteresse

    Ein Fokus neurowissenschaftlicher Forschung ist wie das Gehirn verschiedene Verhalten aufgrund interner und externer sensorischer Information moduliert und steuert. Lernprozesse verändern hierbei Verhaltensweisen aufgrund von Erfahrungen. Die Fruchtfliege Drosophila ist in der Lage in assoziativem Lernen nach Pavlov Duftinformation mit einer Belohnung oder Bestrafung zu assoziieren. In den vergangenen Jahren hat sich auch die Larve der Fruchtfliege als geeigneter Modelorganismus entwickelt. In der Fliege und der Larve werden olfaktorische Gedächtnisse in den Kenyonzellen des Pilzkörpers abgespeichert. Die Möglichkeiten der genetischen Manipulation von Neuronen in Drosophila gepaart mit der vor Allem in der Larve geringen Anzahl an Zellen erlaubt die neuronalen Grundlagen von Lernprozessen zu untersuchen. In vorangegangen Studien konnten wir zeigen, dass nur etwa 100 embryonale Kenyonzellen des Pilzkörpers für Lernprozesse in der Larve ausreichen. Zusätzlichen konnten optegenetische Experimente aufzeigen, dass dopaminerge und oktopaminerge Zellen nötig sind, um die Belohnungs- oder Bestrafungsinformation in den Pilzkörper zu signalisieren. In meinem Projekt bin ich nun daran interessiert, ob auch eine optogenetische Aktivierung der Kenyonzellen ausreichend ist ein appetitives oder aversives Gedächtnis zu induzieren.

    Awards and Fundings

    Publikationen

     

     

    Dennis Pauls
    Bild Dennis Pauls

    Forschungsinteresse

    Neuropeptide und biogene Amine sind entscheidend beteiligt neuronale Netzwerke an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Dabei scheinen Interaktionen zwischen einzelnen Neuropeptiden oder eben zwischen Neuropeptiden und Aminen wie Oktopamin oder Dopamin eine übergeordnete Rolle zu spielen. Ähnlich zu Vertebraten werden die motorische Aktivität, das Schmerz- und das Lernverhalten von Invertebraten von diesen Modulatoren beeinflusst. Unser Forschungsinteresse besteht nun darin die neuronalen Netzwerke in Drosophila zu identifizieren und zu verstehen, die die Aktivität, das Schmerzverhalten oder die Gedächtnisbildung steuern.   Welche Neuropeptide/Amine sind an der Modulierung von lokomotorischer Aktivität beteiligt? Welche Neuropeptide/Amine sind an der Schmerzwahrnehmung beteiligt? Welche Neuropeptide/Amine sind an der Modulierung von assoziativem Lernen beteiligt?   Welche molekulare oder physiologische Rolle nehmen Neuropeptide und Amine in diesen zellulären Prozessen ein? Die Studien werden helfen zu verstehen wie verschiedene Neuropeptide und biogene Amine miteinander interagieren, um verschiedene Verhalten an den gegenwärtigen Stoffwechsel und verfügbare Energiereserven anzupassen.

    Awards & Fundings

    Publikationen

    Mareike Selcho
    Bild Mareike Selcho

    Forschungsinteresse

    Neuropeptide bilden die größte Gruppe von interzellulären Signalmolekülen im Tierreich und scheinen eine wichtige Rolle in der Modulation der meisten neuronalen und physiologischen Prozesse zu spielen. Interessanterweise ist die Ausschüttung von Peptiden oft rhythmisch und deshalb sehr wahrscheinlich an zirkadiane Oszillatoren im Gehirn gekoppelt. Der Insektenschlupf ist ein klassisches Beispiel für ein Peptid-reguliertes und zirkadian-getimtes Verhalten. Das Ziel meiner Forschung ist die anatomische und funktionale Beschreibung der peptidergen Neurone und Uhrneurone, die den Schlupf von adulten Fliegen steuern.

    Awards & Fundings

    Publikationen

    Kontakt

    Lehrstuhl für Neurobiologie und Genetik
    Am Hubland
    97074 Würzburg

    Tel.: +49 931 31-84450
    Fax: +49 931 31-844500
    E-Mail

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