Einzelmolekülmikroskopie zur Charakterisierung von Transkriptionsfaktor-Chromatin-Interaktionen im Zebrafisch:
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Veröffentlicht: |
Ulm
2020
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adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1
ABSTRACT
1
2
EINLEITUNG
3
I
GRUNDLAGEN
5
3
GRUNDLAGEN
DER
MOLEKULAREN
GENETIK
UND
ENTWICKLUNGSBIOLOGIE
7
3.1
DAS
ZENTRALE
DOGMA
DER
MOLEKULARBIOLOGIE
.......................................
7
3.2
DIE
REGULATION
DER
TRANSKRIPTION
.........................................................
8
3.2.1
KOMPAKTIERUNG
DER
DNA
.........................................................
8
3.2.2
PHASEN
DER
TRANSKRIPTION
........................................................
11
3.2.3
TRANSKRIPTIONSINITIATION
..............................................................
12
3.3 PHYSIKALISCHE
GESETZMAESSIGKEITEN
DER
GENREGULATION
........................
14
3.3.1
BIMOLEKULARE
GLEICHGEWICHTSREAKTIONEN
.................................
14
3.4
GENREGULATION
IN
FRUEHEN
STADIEN
DER
EMBRYONALENTWICKLUNG
............
17
4
GRUNDLAGEN
DER
EINZELMOLEKUELMIKROSKOPIE
21
4.1
FLUORESZENZMIKROSKOPIE
....................................................................
22
4.1.1
DIE
FLUORESZENZ
EINZELNER
MOLEKUELE
.......................................
22
4.1.2
MIKROSKOPISCHES
AUFLOESUNGSVERMOEGEN
....................................
25
4.1.3
BELEUCHTUNGSGEOMETRIEN
.........................................................
26
4.1.4
LICHTBLATTMIKROSKOPIE
..............................................................
28
4.2
EINZELMOLEKUELDETEKTION
.......................................................................
29
4.2.1
EINZELMOLEKUELLOKALISATION
.........................................................
32
4.3
ANALYSE
VON
EINZELMOLEKUEL-TRAJEKTORIEN
.............................................
33
4.3.1
ANALYSE
VON
SPRUNGWEITENVERTEILUNGEN
.................................
34
4.3.2
ANALYSE
VON
AUFENTHALTSDAUERN
................................................
34
INHALTSVERZEICHNIS
II
MATERIAL
UND
METHODEN
37
5
AUFBAU
DES
RLS-MIKROSKOPS,
DATENERFASSUNG
UND
DATENANALYSE
39
5.1
OPTISCHE
UND
MECHANISCHE
KOMPONENTEN
DES
AUFBAUS
.....................
39
5.2 VERWENDETE
BAUTEILE
...........................................................................
39
5.3
WELLENLAENGEN
DES
AUFBAUS
..................................................................
43
5.4
PRAEPARATION
DES
MIKROSPIEGELS
............................................................
47
5.5
MESSUNGEN
IN
HILO-GEOMETRIE
............................................................
48
5.6
DATENERFASSUNG
UND
-ANALYSE
...............................................................
49
5.6.1
PHOTONENRATEN
UND
LOKALISATIONSPRAEZISION
..............................
49
5.6.2
TIME-LAPSE-RLS-MIKROSKOPIE
................................................
49
5.6.3
ITM
AM
RLSM
...........................................................................
51
6
BIOLOGISCHE
UND
BIOCHEMISCHE
METHODEN
53
6.1
VERWENDETE
MATERIALIEN
........................................................................
53
6.2
PRODUKTION
UND
NUTZUNG
VON
ZEBRAFISCHEMBRYONEN
...........................
57
6.2.1
EMBRYONENERNTE
UND
DECHORIONIERUNG
....................................
59
6.2.2
NADELVORBEREITUNG,
INJEKTION
UND
BEHANDLUNG
........................
59
6.2.3
STADIENBESTIMMUNG
..................................................................
60
6.3
ZELLKULTUR
UND
VORBEREITUNG
DER
ZELLEN
................................................
60
6.4
BIOCHEMISCHE
METHODEN
.....................................................................
61
6.4.1
CHLP-QPCR
..............................................................................
61
6.4.2
PROTEINGEWINNUNG
UND
WESTERNBLOT
..........................................
63
6.4.3
PRODUKTION
DER
VERWENDETEN
MRNA
.......................................
64
III
ERGEBNISSE
67
7
EINZELMOLEKUELMIKROSKOPIE
IN
LEBENDEN
ZEBRAFISCH-EMBRYONEN
69
7.1
HARDWARESEITIGE
INNOVATIONEN
............................................................
70
7.1.1
BILDGEBUNG
IM
ZEBRAFISCHEMBRYO
.............................................
73
7.2
DATENERHEBUNG
MITTELS
ITM
..................................................................
73
7.2.1
FUNKTIONSWEISE
UND
ROHDATEN
................................................
76
7.2.2
MATHEMATISCHE
KORREKTUR
.........................................................
77
7.3
DISKUSSION
.............................................................................................
78
VI
INHALTSVERZEICHNIS
8
TF-CHROMATIN-INTERAKTIONEN
WAEHREND
DER
ZGA
81
8.1
KONTROLLEXPERIMENTE
.............................................................................
81
8.1.1
CHLP-QPCR-EXPERIMENTE
................................
81
8.1.2
WESTERNBLOT
....................................................
83
8.1.3
STADIENBESTIMMUNG
........................................
85
8.2
BINDUNGSZEITANALYSE
AN
MEOS2-TBP
UND
SOX19B
..............................
87
8.2.1
ERGEBNISSE
.......................................................
87
8.3
DIE
GEBUNDENE
FRAKTION
VON
TF
.........................................................
90
8.3.1
DIE
GEBUNDENE
FRAKTION
ZEIGT
KEINE
KONZENTRATIONSABHAENGIGKEIT
90
8.3.2
DIE
GEBUNDENE
FRAKTION
STEIGT
IM
VERLAUF
DER
ENTWICKLUNG
.
.
93
8.4
DIE
GEBUNDENE
FRAKTION
STEIGT
MIT
SINKENDEM
ZELLKERNVOLUMEN
....
96
8.4.1
EIN
MODELL
ZUR
TF-BINDUNG
AN
ZWEI
ARTEN
VON
BINDUNGSSTELLEN
97
8.4.2
DIE
GEBUNDENE
FRAKTION
AN
TFS
.............................................
99
8.5
DIE
WIRKUNG
DES
SCHRUMPFENDEN
ZELLKERNVOLUMENS
..............................
101
8.5.1
EINFLUSS
AUF
KONZENTRATIONEN
...........................
101
KONZENTRATION
MARKIERTER
TRANSKRIPTIONSFAKTOREN
IM
ZELLKERN
.
101
KONZENTRATION
VON
CHROMATIN-BINDUNGSSTELLEN
IM
ZELLKERN
.
.
101
ABHAENGIGKEIT
DER
GEBUNDENEN
FRAKTION
Q
VOM
ZELLKERNVOLUMEN102
8.5.2
DIE
RELATIVE
SCHEINBARE
ANZAHL
VON
CHROMATIN-BINDUNGSSTELLEN
103
INJEKTION
VON
TSA
OEFFNET
DAS
CHROMATIN
....................................
104
8.6
DISKUSSION
...............................................................................................
108
9
ANALYSEMETHODE
ZUR
BESTIMMUNG
VIELER
RATEN
113
9.1
PROBLEME
DER
KLASSISCHEN
MULTI-EXPONENTIELLEN
ANALYSE
UND
DAS
AR
BEITSPRINZIP
VON
GRID
.....................................................................
113
9.2
MATHEMATISCHE
FORMULIERUNG
.................................................................
114
9.3
TESTS
VON
GRID
AN
SIMULIERTEN
DATENSAETZEN
..........................................
118
9.4
ANWENDUNG
VON
GRID
AUF
EINZELMOLEKUELMESSUNGEN
...........................
120
9.5
ZUR
BEDEUTUNG
DER
RATENSPEKTREN
........................................................
124
9.5.1
DAS
RATENSPEKTRUM
ALS
MASS
DER
INTERAKTIONSHAEUFIGKEIT
....
124
9.5.2
DAS
RATENSPEKTRUM
BEI
HOMOGENER
BINDERATE
........................
126
9.5.3
VOM
RATENSPEKTRUM
ZUR
ZUSTANDSWAHRSCHEINLICHKEIT
............
126
9.5.4
AUFTRAGUNG
DER
FRAKTIONEN
UEBER
DIE
ABLOESEENERGIE
...............
128
9.6
DISKUSSION
...............................................................................................
132
VII
INHALTSVERZEICHNIS
IV
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
135
V
ANHANG
141
A
KORREKTUR
DER
ITM-ROHDATEN
143
A.0.1
KLASSIFIKATION
DER
MOLEKUELE
MIT
OPTIMIERTEM
BELEUCHTUNGSSCHE
MA
....................................................................................
143
A.0.2
DAS
VERHAELTNIS
R
KANN
AUS
DER
BINDUNGSZEITENVERTEILUNG
BE
RECHNET
WERDEN
...............................................................
144
BINDUNGSZEITENVERTEILUNG
FLUORESZENTER
MOLEKUELE
BEI
ITM
...
144
TRAJEKTORIEN
MIT
UNTERSCHIEDLICHEN
STARTPUNKTEN
........................
146
A.0.3
KORREKTUR
DES
ANTEILS
ALLER
GEBUNDENER
MOLEKUELE
.....................
148
B
VERWENDETE
NUKLEOTIDSEQUENZEN
151
C
QUELLTEXTE
153
0.1
ANSTEUERUNG
DES
MIKROSKOPS
................................................................
153
0.1.1
TIME-LAPSE-MESSUNGEN
............................................................
155
0.1.2
ITM-MESSUNGEN
...........................................................................
156
0.2
EINZELMOLEKUELMESSUNGEN
IN
ZEBRAFISCHEMBRYONEN
.............................
157
LITERATUR
173
VIII
|
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author | Reisser, Matthias |
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