Interaktionsanalyse von CDKA;1 und anderen Zellzyklusregulatoren aus Arabidopsis thaliana

Der Zellzyklus ist für alle Lebewesen von zentraler Bedeutung und obliegt einer strengen Regulation. Zum einen muss sichergestellt werden, dass in der S-Phase die DNA exakt repliziert wird. Zum anderen ist es wichtig, dass die replizierten Chromosomen gleichmäßig in der Mitose auf die sich bildenden Tochterzellen verteilt werden. Darüber hinaus wird der Zellzyklus von entwicklungsspezifischen und umweltabhängigen Faktoren kontrolliert, die bestimmen, ob noch mehr Zellen gebildet werden. So wird der Zellzyklus insbesondere am Übergang in die S-Phase und am Eintritt in und Austritt aus der Mitose reguliert. Zentrale Regulatoren sind die Cyclin-abhängigen Kinasen (CDKs). Diese phosphorylieren eine Vielzahl anderer Proteine, die dadurch aktiviert oder inaktiviert werden und damit ein Voranschreiten im Zellzyklus bedingen. In Pflanzen ist allerdings sehr wenig über die möglichen Substrate von CDKs bekannt. So war das Hauptziel dieser Arbeit, Interaktionen aus einem Split-Ubiquitin Screen mit CDKA;1 aus Arabidopsis thaliana zu verifizieren und weiter zu charakterisieren. Zu diesem Zweck wurde ein �Bimolecular Fluorescence Complementation� (BiFC) System genutzt. Für die genaue Untersuchung der CDKA;1 wurden verschiedene CDKA;1 Varianten erstellt, die die unterschiedlichen Phosphorylierungs-Zustände der CDKA;1 imitieren sollten. Wie sich herausstellte, haben diese Varianten unterschiedliche Affinitäten zu bona fide Substraten von der CDKA;1 homologen CDC2, CDC28 und Cdk1. Dies ermöglichte es unter Zuhilfenahme des BiFC-Systems, zwischen der Interaktion eines CDKA;1 Substrates und eines Bindungspartners zu unterscheiden. So konnten aus den noch unbekannten Interaktionen des Split-Ubiquitin Screens mindestens drei neue mögliche Substrate von CDKA;1 identifiziert werden. Insgesamt wurden 27 Interaktoren aus dem Split-Ubiquitin Screen getestet, wovon 19 Interaktionen in planta bestätigt werden konnten. Darüber hinaus wurden auch Interaktionen von CDKA;1 und anderer CDKs (CDKBs, CDKDs und CDKF;1) mit weiteren Zellzyklus-Regulatoren analysiert, bzw. weitere Interaktionen von anderen Zellzyklus-Regulatoren untersucht. Viele Interaktionen im Zellzyklus sind Zellzyklusphasen-spezifisch. Deshalb und auch für weitere Untersuchungen des Zellzyklus in Pflanzen wurden im letzten Teil der Arbeit Marker entwickelt, um die vier Phasen des Zellzyklus in lebenden Zellen sichtbar zu machen. Diese Marker basieren auf den vier fluoreszierenden Proteinen CFP, GFP, YFP und RFP. Für jede Zellzyklus-Phase wurde mindestens ein Konstrukt erstellt, das eines dieser fluoreszierenden Proteinen enthält. Diese Marker konnten schon in Arabidopsis thaliana gebracht werden und stehen nun für eine in vivo Analyse bereit

smart for science - Gelingensbedingungen für den Einsatz schülereigener Smartphones im mathematisch-natur-wissenschaftlichen Unterricht

Angesichts der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Smartphones in Schulen erforscht das BMBF-Projekt smart for science Gelingensbedingungen für den Einsatz von Smartphones im naturwissen-schaftlichen Unterricht. Distraktionen können dabei sowohl durch den Einsatz schülereigener (BYOD) wie schuleigener (COPE) Geräte auftreten.Die Untersuchung von BYOD- und COPE-Bedingung erfolgt im Rahmen dreier Workshops der Fächer Mathematik, Physik und Chemie zum Thema Elektromobilität, wobei das Smartphone sowohl fachspezifisch als auch in fächerübergreifenden Nutzungsvarianten eingesetzt wird. Durch die Erhebung fachbezogener und psychologischer Variablen auf Seiten der Lernenden sowie durch die Videografie des Nutzungsverhaltens werden Gelingensbedingungen und Distraktionen identifiziert. In der Physik wird fachspezifisch die App phyphox genutzt, um Echtzeit-Messungen des elektri-schen Stroms sowie der elektrischen Spannung und Leistung einer Solarzelle vorzunehmen. Die Dokumentation und Auswertung der Daten erfolgen ebenfalls per Smartphone