Hochentwickelte Elektronenmikroskopie in Bonn

Neuronale Prozesse auf ultrastruktureller Ebene besser zu verstehen – das ist Neuronale Prozesse auf ultrastruktureller Ebene besser zu verstehen – das Ziel der Wissenschaftler um Dr. Ashraf Al-Amoudi am Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) und dem Forschungszentrum caesar.

Dr. Al-Amoudi untersucht die Anordnung und das Zusammenspiel von Proteinen in lebenden Zellen unter dem Elektronenmikroskop. Mit der Anschaffung eines neuen Kryo-Elektronenmikroskops durch das Forschungszentrum caesar haben die Wissenschaftler nun die besten Voraussetzungen. Das hochwertige Mikroskop wird von Dr. Stephan Irsen bei caesar betrieben.

Dr. Al-Amoudi erforscht, wie sich Kontakte zwischen Nervenzellen – die sogenannten Synapsen – in neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson strukturell verändern. Über die Erforschung neurodegenerativer Erkrankungen hinaus untersucht Al-Amoudis Arbeitsgruppe gemeinsam mit Prof. U. Benjamin Kaupp am Forschungszentrum caesar, wie sich Sehzellen der Netzhaut in gesundem und erkranktem Zustand an verschiedene Lichtbedingungen anpassen.

Ein Elektronenmikroskop besitzt eine wesentlich höhere Auflösung als ein Lichtmikroskop – es kann Zellstrukturen im Nanometerbereich abbilden. Die Kryo-Elektronenmikroskopie erlaubt es, Zellen unter möglichst natürlichen Bedingungen zu untersuchen: Die Proben werden so schnell eingefroren, dass sich keine gewebezerstörenden Eiskristalle bilden. Dr. Al-Amoudi hat wesentlich dazu beigetragen, die Technik der Kryo-Elektronenmikroskopie weiter zu entwickeln: „Um gefrorene Gewebeabschnitte mit hoher Auflösung analysieren zu können, werden die Proben bei niedrigen Temperaturen in sehr dünne Scheiben von 50-100 nm geschnitten und mit Hilfe der Elektronen­tomo­gra­phie im Mikroskop analysiert“, erklärt Al-Amoudi. „Die Proben werden in kleinen Schritten gedreht und Aufnahmen aus verschiedenen Blickrichtungen genommen. Aus diesen Bildern lässt sich ein dreidimensionales Bild von Proteinkomplexen in einer Zelle mit einer Genauigkeit von wenigen Nanometern erzeugen.“

Das neue Mikroskop Titan KRIOS FEI ist programmierbar und kann ferngesteuert werden; dadurch reduziert sich der hohe Zeitaufwand bei den Aufnahmen erheblich. Dr. Irsen erläutert: „Unser Gerät ist mit einer neuartigen Kamera ausgestattet. Diese ist mehr als dreimal so empfindlich wie übliche Detektoren. Außerdem verfügt das KRIOS über einen sogenannten Cs-Korrektor, der Linsenfehler des Mikroskops reduziert. Dadurch wird die Qualität der aufgenommenen Bilder deutlich verbessert.“

Ashraf Al-Amoudi hat in Bir Zait im Westjordanland studiert und an der Universität Lausanne promoviert. Während seiner Doktorarbeit entwickelte er die CEMOVIS-Technik -das Kryo-Schneiden gefrorener Gewebe- und hat diese auch in seiner anschließenden Tätigkeit am European Molecular Biology Laboratory (EMBL) auf verschiedene biologische Proben angewendet. Im Jahr 2010 wechselte er nach Bonn, um dort eine gemeinsame Arbeitsgruppe des DZNE und des Forschungszentrums caesar zu leiten.

Kontaktinformation:
Dr. Ashraf Al-Amoudi
Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE)
Forschungszentrum caesar
Ludwig-Erhard-Allee 2
53175 Bonn
Tel: +49 (0) 228 / 43302-550
Email: ashraf.al-amoudi@dzne.de
Dr. Katrin Weigmann
Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE)
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Tel: +49 (0) 228 43302 /263
Mobil: +49 173 – 5471350
Email: katrin.weigmann@dzne.de
Dr. Jürgen Reifarth
Forschungszentrum caesar
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Ludwig-Erhard-Allee 2
Tel: +49 (0) 228 / 96 56-107
Email: juergen.reifarth@caesar.de