Herzlich willkommen zu unserem heutigen Seminar.

Und zwar, was ich machen möchte mit Ihnen, ist Ihnen einen vielleicht etwas unfränkischen Blick auf die Bäckerhefe und Bier- oder Weinhefe zeigen.

Nämlich den Blick, den wir Biologen haben, um mit Hilfe der Bäckerhefe Probleme der Zellteilung zu analysieren.

Wie gesagt, das Thema soll sein, wie kann wir die Bäckerhefe nutzen, um Probleme der Zellteilung zu studieren.

Und um diese Probleme erstmal einzuführen, habe ich mir überlegt, nenne ich sie einfach.

Bestimmte Probleme, die wir alle kennen, sind offensichtlich, es ist klar, dass unsere Zellen sich nicht unkontrolliert vermehren sollen.

Denn wenn sie das tun, bekommen wir Krebs.

Wenn wir genauer hinschauen, eine einzelne Zelle anschauen, ist es klar, dass das genetische Material während eines solchen Zellteilungszyklus sich möglichst nur einmal verdoppeln sollte.

Denn sonst hätten wir nachher mehr Chromosomen, als wir haben wollen.

Und das Ganze muss koordiniert ablaufen.

Es muss erst das genetische Material verdoppelt werden und dann muss es verteilt werden auf die Tochterzellen.

Und ein anderes Problem, das besonders in Mikroorganismen offensichtlich ist, ist, auf irgendeine Art und Weise muss die Zelle ihre Größe einstellen.

Das heißt, die Zellteilung muss in irgendeiner Form mit der Größe der Zellen koordiniert werden.

Denn sonst würden Zellen entweder immer kleiner werden oder immer größer werden.

Es muss also Prozesse der Größenhomio-Stasis geben.

Und als nächstes möchte ich Begriffe einführen, die später kommen, und mit ihnen einen solchen Zellteilungszyklus verfolgen.

Wenn man auf eine Zelle schaut, sieht man erstmal gar nichts.

Das Einzige, was man sieht, ist das, was hier unten rechts gezeigt ist.

Das ist die eigentliche Mythose.

Wir können uns das Bild nochmal anschauen.

Die Chromosomen, sie sind schon kondensiert.

Und die Chromosomen suchen jetzt die Metaphase Platte.

Die liegt in etwa hier.

Wenn die dort alle angekommen sind, werden die Chromosomen getrennt.

Das sieht man eigentlich sehr schön in einem Prozess, den wir Anaphase nennen.

Und dann dekondensieren die Chromosomen wieder und eigentlich sehen wir gar nicht mehr viel.

Und deshalb wird der Zellteilungszyklus traditionellerweise unterteilt in die Mythose, das, was wir sehen, und die Interphase.

Alles, was dazwischen ist.

Dazwischen ist aber nicht irgendetwas, sondern dazwischen passiert eine ganze Menge.

Insbesondere die DNA-Synthese, also die Verdopplung des genetischen Materials.

Und die DNA-Synthese, auch S-Phase genannt, und die Mythose sind getrennt von sogenannten G1- bzw. G2-Phasen,

die für Gap 1 bzw. Gap 2 stehen.

Und wenn wir jetzt verschiedene Zellen anschauen, werden wir sehen, dass die Interphase in unterschiedlichen Zellen unterschiedlich aussieht.

Und das liegt daran, dass die Länge dieser G1-Phase und der G2-Phase in unterschiedlichen Zellen recht unterschiedlich sein kann.

Nehmen wir eine unserer Zellen, eine Leberzelle zum Beispiel, die sich teilt, dann wird die in ziemlich langer Zeit in der G1-Phase verweilen.

Bis zu einem Jahr.

Während Fibroblasten, also Zellen unserer Haut zum Beispiel, sich ungefähr sechs Stunden in der G1-Phase befinden und sich dann teilen.

Andere Zellen, wie drum in unserem Körper zeilen, sich praktisch nie und verweilen ewiglich in der G1-Phase.

Oder ein bekanntes Beispiel, Eizellen.

Eizellen verbringen viele, viele Jahre in der G2-Phase.

Und wenn Embryonen frisch befruchtet sind, ist es so, dass wir praktisch gar keine G1- oder G2-Phase mehr haben,

sondern am Anfang die DNA-Synthese und die Mitose sehr schnell aufeinander folgen.

Wir sehen also, während die S-Phase und die Mitose-Phase in etwa gleich lang sind, sehen wir große Unterschiede in der G1- und der G2-Phase.

In all diesen unterschiedlichen Zellen muss also die Zellteilung auf eine etwas andere Art und Weise kontrolliert werden.

Und die Frage, die wir nun stellen müssen, ist, wo und wie erfolgt eigentlich die Kontrolle der Zellteilung.

Und wir haben aus genetischen und biochemischen Arbeiten in den letzten 20 Jahren inzwischen ein sehr klares Bild darüber bekommen, wie das reguliert ist.

Und wir wissen heute, dass es im Prinzip der Eintritt in die S-Phase und der Eintritt in die M-Phase ist, die kontrolliert werden.

Und was ich mit Ihnen machen möchte nun, ist, Ihnen ein bisschen darüber zu erzählen, wie man die Bäckerhefe nutzen kann, um solche Probleme zu studieren.

Warum Bäckerhefe?

Nun, die Bäckerhefe ist nicht nur das von uns Menschen am längsten domestizierte Tier, sondern es ist auch ein klassischer Modellorganismus der Biologie.