Forschungs-Nachricht
Big scientist is watching you: Forschende des Max-Planck-Institut für Neurobiologie des Verhaltens – caesar in Bonn haben eine neue Methode entwickelt, mit der Fortbewegung und Fressverhalten von bis zu 50 Fadenwürmern gleichzeitig aufgezeichnet und bis ins Detail analysiert werden können. So können grundlegende Mechanismen aufgedeckt werden, wie Tiere Signale verarbeiten und Verhalten koordinieren.
Die Leiterin der Forschungsgruppe „Neural Information Flow“ am neuen Max-Planck-Institut für Neurobiologie des Verhaltens – caesar Monika Scholz untersucht mit ihrer Gruppe Fressverhalten und Fortbewegung von C. elegans. Diese nur 1 mm winzigen Fadenwürmer sind mit ihren nur 302 gut erforschten Nervenzellen ein in der Neurobiologie viel genutzter Modellorganismus. Sie ernähren sich von Bakterien und Mikroorganismen, die sie durch pumpende Bewegungen ihres Schlunds, des Pharynx aufnehmen. Die Tiere müssen dabei ihre Kriechbewegung und die Fressgeschwindigkeit laufend an aktuelle Informationen wie Gerüche, die Beschaffenheit der Umgebung oder auch den eigenen Appetit anpassen – keine triviale Aufgabe!
Monika Scholz und ihre Gruppe wollen anhand dieses Verhaltens grundlegende Mechanismen aufdecken, wie Tiere Informationen nutzen, um verschiedenen Verhaltensweisen zu koordinieren. Bislang wurden hierfür einzelne Würmer, meist an Ort und Stelle fixiert, unter dem Mikroskop analysiert.
Die Forschenden haben nun eine Methode entwickelt, mit der nicht nur die Fortbewegung von bis zu 50 frei herumkriechenden Würmern gleichzeitig analysiert werden kann, es werden sogar die Fressbewegungen jedes einzelnen Wurms bis ins Detail erfasst. Die neue Methode verbindet niedrigauflösende Fluoreszenz-Mikroskopie mit dem von der Gruppe selbst geschriebenen Analyse-Tool „PharaGlow“, welches auch anderen Laboren nun zur freien Nutzung zur Verfügung steht. Dass PharaGlow sehr gut und zuverlässig funktioniert, zeigt die Gruppe von Monika Scholz in ihrer neuesten Veröffentlichung im renommierten Fachjournal eLife. Die Forschenden haben bereits verschiedene Szenarien der Futtersuche untersucht sowie das Verhalten von Wurmlarven und erwachsenen Würmern verglichen. Darüber hinaus haben sie gezeigt, dass sich mit PharaGlow auch Langzeitbeobachtungen durchführen lassen, beispielsweise zum Paarungsverhalten der Würmer. Die neue Methode wird sich auch für viele andere Fragestellungen eignen, mit denen uns C. elegans helfen kann, grundlegende Mechanismen der Signalverarbeitung zu verstehen.
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