Zytologie

Medizin-Nobelpreis für zwei Stammzellforscher

Im Dezember 2012 werden gleich zwei Stammzellforscher, der Brite John Gurdon (geb. 1933) und der Japaner Shinya Yamana-ka (geb.1962), mit dem Nobelpreis für Medi-zin ausgezeichnet (1).

Ihre Entdeckung, dass aus reifen, ausge-wachsenen Zellen wieder junge, neu pro-grammierbare Zellen entstehen, gibt Hoff-nung für neue Therapien. Von den beiden Wissenschaftlern machte John Gurdon die erste große Entdeckung (2). Seine Untersu-chungen datieren auf 1962 zurück und gehö-ren zu den Klassikern der Zellbiologie. Er tauschte die noch nicht reifen Zellkerne aus Froscheizellen aus und ersetzte sie durch ei-nen Zellkern aus einer schon reifen, speziali-sierten Darmzelle. So eine modifizierte Eizelle entwickelt sich tatsächlich zu einem vollstän-digen Frosch.

Zurück zu wandlungsfähigen Alleskönner

Der Nachweis war somit erbracht, dass die DNA von der alten, spezialisierten Froschzelle noch alle Informationen in sich trägt und so aktiviert werden kann, um sich zu allen Zell-typen zu entwickeln. Anfänglich wurden die-se Erkenntnisse mit viel Skepsis aufgenom-men. Doch schuf der Pionier Gurdon mit sei-ner Entdeckung die Grundlage für die vollständige Rückprogrammierung von rei-fen, alten Körperzellen (Somazellen) zu Stammzellen (3).

Aus den rückprogrammierten Stammzel-len können sich fast alle Zelltypen entwi-ckeln; sie sind somit pluripotent und wand-lungsfähige Alleskönner. Bei dem Zellkern-transfer arbeitete Gurdon mit Hilfe der Pipette. Der somatische Zellkerntransfer ist im Prinzip eine Form der ungeschlechtlichen Ver-mehrung und führt zur Erzeugung von indu-zierten pluripotenten Stammzellen und sogar zur Erzeugung von neuen Organismen.

Das erste Klonschaf Dolly

Mit dieser Technik, dem sogenannten Nu-kleustransfer, schafften es 1996 die beiden

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Quelle des ewigen Lebens, wie Zellen die Uhr zurückdrehen

Jutta Wirth, Niederlande

Zusammenfassung

Für die Entdeckung, dass aus reifen, ausgewachsenen Zellen wieder junge neu programmierbare Zellen entstehen, erhielten gleich zwei Stammzellforscher, der Brite John Gurdon und der Japaner Shinya Yamanaka, in 2012 den Nobelpreis für Medizin. Gurdon arbeitete mit Hilfe der Pipette und nahm Zellkerne von reifen, spezialisierten Darmzellen und transferierte sie in entkernte Eizellen vom Frosch. Dieser somatische Zellkerntransfer ist im Prinzip eine Form der ungeschlechtlichen Vermehrung und führt zur Erzeugung von induzierten pluripotenten Stammzellen und sogar zur Erzeugung von neuen Organismen. So schuf der Pionier Gurdon mit seiner Entdeckung die Grundlage für das Klonieren, eine ungeschlechtliche Vervielfachung von Organismen. Mit dieser Technik, dem sogenannten Nukleustransfer, schafften es 1996 die beiden Briten, Ian Wilmut und Keith Campbell, aus einer einzelnen Euterzelle, das erste Klonschaf Dolly zu zeugen.Dass sich die Lebensuhr auch anders als durch Klonen auf null stellen lässt, hat der Japaner Shinya Yamanaka von der Universität in Kyoto 2006 dargelegt. Yamanaka wurde dafür mit der anderen Hälfte des Nobelpreises in 2012 prämiiert. Yamanaka versetzte reife, ausgewachsene Hautzellen von Mäusen zurück in einen embryonalen Zustand. Yamanaka verwendete dazu allein einen Verjüngungscocktail. Der Verjüngungscocktail ist aus nur vier Genen zusammengesetzt, die Gene Oct4, Sox2, Klf4 und Myc. Er nannte seine Laborschöpfungen induzierte pluripotente Stammzellen (iPS). Somit war es Yamanaka gelungen, ohne die Methode des Nukleustransfers anzuwenden, reife ausdifferenzierte Zelle wieder zurück zu programmieren. Seither scheint die Tür zu einer ganz neuen Art von Medizin weit offen zu stehen. Um an solche revolutionären Erkenntnisse zu gelangen und auch solche Entdeckungen in der Medizin anwenden zu können, werden hervorwagende Experten benötigt. Spezialisten, Fachfrauen und Fachmänner, die sich mit Zellkultur-techniken ausken-nen. Forscher arbeiten oft in Teams mit Biologen, Ingenieuren, Technologen und Analytikern, die ausgesuchte Zellmethoden bezüglich Substanzen, Apparaturen, Sicherheit und Durchführung beherrschen. Zellkulturtechniken spielen gegenwärtig eine Schlüsselrolle in der biomedizinischen Forschung und Diagnostik. Die nötigen Grundlagen und die notwendigen Arbeitsschritte erlernen Sie im nächsten Kompaktworkshop „Zellkulturtechniken“ am 17. April 2013 in Berlin, duchgeführt von Dr. Jutta Wirth. Schlüsselwörter: Kurse, Seminare, Fortbildung, Schulungen, Weiterbildung, Qualifikation, Abschluß, Praktikum; Theorie, Praxis, angewandt, Zertifikat; GLP, gute Laborpraxis, Standardarbeitsanweisungen, SOP, Kontrolle, Referenzsubstanzen, Schulungen Biologie, Biologie studieren, Zellen studieren, Methoden, Zellbiologie, Diagnostik, Gesundheit, Labor, Erreger, Genetik, Arbeiten im Labor, Zellanalysen, Untersuchungen, Forschung, Grundlagen, Zellkulturtechniken, Zellkultursysteme, Zelllinien, in vitro Methoden, Molekularbiologie, Toxikologie, Gewebekultur, Zielgruppen, Technologen, Analytiker, Medizin, Laboratoriumsmedizin, Biotechnologie, dvta, biobioseminars, Jutta Wirth, genetischer Fingerabdruck, moderne Technologien, Real Time PCR Methoden, Theorie, Fachhochschule Biologie, Ausbildung Biologie, Medizinische, Biologie, Universität Biologie, Mikrobiologie, Laborant, Arbeiten im Laboratorium, Diagnostik, Laboratorium, Blutuntersuchung

Abstract

The source of never ending life, cells turning time back The Nobel Prize in Physiology and Medicine 2012 was awarded jointly to two stem cell scientists. England’s Sir John B. Gurdon along with Shinya Yamanaka from Japan share the prize for the discovery that mature cells can be reprogrammed to become pluripotent.Their findings showed that adult cells are capable to self-renewal. Adult cells can be reversed (reprogrammed) to become primitive cells that have pluripotent capacities and can differentiate nearly into any cell type of the body. This ground breaking discovery potentially is opening the door for more customized treatments and new therapies. In 1992, John Gurdon was the first scientist to show how an adult cell is capable to self-renewal. He transplanted an intestinal epithelium cell nuclei from an adult frog into an enucleated frog egg. With this technology, also known as nuclear transfer, or nuclear replacement, he managed to produce a complete new organism. However even though Gurdon’s discovery was regarded with scepticism, it was a significant breakthrough for the next year of cloning of other organisms. In 1996, Ian Wilmut und Keith Campbell, two scientists of Scotland, cloned the first mammal, a female domestic sheep called Dolly. Dolly became the world’s most famous sheep. It was not created out of the union of a sperm and an egg but out of the nucleus of a udder cell of a six-year old sheep. This outstanding achievement was used to clone other farm animals including cows, sheep and pigs. Almost 50 years after Gurdon’s discovery, the stem cell researcher Shinya Yamanaka at Kyoto University in Japan showed that adult mouse cells turn into pluripotent cells when they are treated with a special gene cocktail. This special gene cocktail is surprisingly simple and composed of only four transcription factor genes encoding Oct4, Sox2, Klf4 and c-Myc. For his pioneering work that adult specialized cells can get back their ability to self-renewal and have the ability to differentiate into almost all cell types, Yamanaka shares the 2012 Nobel Prize in medicine.For such revolutionary achievement in the field of stem cell research you need excellent scientific experts and specialists that are skilled in the field of tissue culture techniques. Scientists generally work together in a team with laboratory technicians and biologists that are specialized in lab techniques and tissue culturing methods. Tissue culture methods have been extremely important for biomedical research and medical diagnostics. You can learn the basics laboratory techniques for tissue culturing and necessary work flows in the next training course on 17 th of April 2013 in Berlin carried out by Dr. Jutta Wirth. Keywords: Course, seminars, workshops, education, study biology, students, technicians, cell, learn cell culturing, study for cell biology, practical, techniques, tissue culture, bacteria, quality control, health, diagnostics, methods, laboratory studies, laboratory, basic techniques, program, cell biology lecture, biology, molecular biology techniques, cell research, Course, study biology, university applied sciences, School biology, methods, medicine, microbiology, lab, cell test, laboratory, molecular biology, cell disease, Tissue culturing, genetics, lab tests. Practical, theoretical, applications, guidelines, biomedical, biotechnology studies, cell research, microscopy, cell sorting, good laboratory practice, GLP, blood tests, biobioseminars, Jutta Wirth, genetic fingerprint, real time PCR, bacteria, health

Briten, Ian Wilmut und Keith Campbell, aus einer einzelnen Eu-terzelle eines Schafes das Schaf Dolly zu klonen (4). Das erste geklonte Säugetier. Das Schaf Dolly war ein walisisches Berg-schaf und das erste aus einer ausdifferenzierten somatischen Zelle geklonte Säugetier (5).

Dolly, das somit erste und berühmteste geklonte Lamm (6, 7), kam im Roslin Institut in Schottland am 5 Juli 1996 wie ein normales Lamm, mit dem Kopf und den Vorderfüßen zuerst, zur Welt. Dolly kam nicht aus einer Eizelle und Spermienzelle durch Befruchtung zustande (die befruchtete Eizelle ist immer totipotent), sondern wurde aus dem genetischen Material von einer einzelnen Zelle, die von einem sechs Jahr alten Schaf stammt, geschaffen (8). Eine Leistung die jahrelang bei he-rausragenden Wissenschaftlern als biologisch unmöglich galt. So beschreibt es auch die Autorin Ginas Kolata auf dem Um-schlag in Ihrer Buchausgabe „Clone the road to Dolly and the path ahead“ (9). Ein sehr lesenswertes Buch, in 1998 erschie-nen, gibt Auskunft über die Geschichte von Dolly und alles um sie herum.

Es folgte daraufhin von anderen Zellforschern, von Ryuzo Ya-nagimachi und Teruhiko Wakayama, von der University of Ha-waii das Klonen von Mäusen(10). Heute ist das Klonen von Nutztieren, vor allem von Rindern, Schafen und Schweinen, fast Routine.

Die Uhr des Lebens zurückdrehen

So ist der Weg vom befruchteten Ei zum Embryo und weiter zu einem ausgewachsen Tier mit all seinen spezialisierten Kör-perzellen keine Einbahnstraße, lautet die fundamentale Er-kenntnis. Und der Mensch kann somit in gewisser Weise die Uhr des Lebens zurückdrehen. Die seit den 1990er Jahren vom Menschen angewandte Technik des Klonens ermöglicht somit die gleichförmige Vervielfachung von Organismen. Da-bei wird dem zu klonenden Organismus eine reife Zelle ent-nommen und daraus der Zellkern isoliert. Dieser reife Zellkern wird dann in eine kernlose befruchtete Eizelle eingesetzt. Ge-radewegs wird der reife spezialisierte Zellkern zum Jungbrun-nen rückprogrammiert und entwickelt sich zu einem neuen ausgewachsenen Tier. So wird aus diesem künstlich erzeugten Klon eine identische Kopie oder zeitversetzter Zwilling er-zeugt.

Dass sich die Lebensuhr auch anders als durch Klonen auf null stellen lässt, hat der Japaner Shinya Yamanaka von der Universität in Kyoto 2006 dargelegt (11). Shinya Yamanaka wurde dafür mit der anderen Hälfte des Nobelpreises in 2012 prämiiert (1).

Verjüngender Cocktail

Yamanaka versetzte ausgewachsene Hautzellen von Mäusen zurück in einem embryonalen Zustand. Aus diesen Laborschöp-fungen, getauft auf den Namen induzierte pluripotente Stamm-zellen (iPS), können wieder alle Typen von Körperzellen hervor-gehen. Der japanische Forscher konnte aus einer Vielzahl von getesteten Stammzellgenen, die Zahl auf vier Gene reduzieren, die zur Rückprogrammierung benötigt werden. Der Verjün-gungscocktail ist aus den 4 Genen zusammengesetzt, die Gene Oct4, Sox2, Klf4 und Myc. (12). Dabei sind die beiden Gene Oct4 und Sox2 wichtig für pluripotente embryonale Stammzel-len. Das Gen Myc ist als Krebsgen bekannt.

Mit diesem Cocktail gelang es Yamanaka aus ausdifferen-zierten Maus-Fibroblasten induzierte pluripotente Stammzellen herzustellen, die praktisch identisch mit embryonalen Stamm-

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Zytologie

zellen sind (10). Schon im folgenden Jahr gelang es Yamanakas Forscherteam das gleiche Paradestück auch mit menschlichen Hautzellen (13).

Dass die einmal erlangte Ausdifferenzie-rung bzw. Spezialisierung keine Einbahn-straße ist und die Uhr zurückgedreht wer-den konnte, wurde somit 50 Jahre später ,nach der Entdeckung von Gurdon´s Klonex-perimenten, von Yamanaka‘s auf eine ande-re Art und Weise gezeigt. Seither scheint die Tür zu einer ganz neuen Art von Medizin weit offen zu stehen. Yamanaka ist es ge-lungen ohne die Methode des Nukleustrans-

fers anzuwenden, Gene zu finden, die eine reife ausdifferenzierte Zelle rückprogram-mieren (1).

Schlüssel für die regenerative Medizin

Ist somit auch Tür und Tor geöffnet, um ge-wisse Krankheiten in der Petrischale zu un-tersuchen? – Fragen sich Wissenschaftler und Mediziner (14). Ist ein Ersatz von kran-ken durch gesunde Zellen nun doch bald möglich? Und können die Stammzellfor-scher nun in Bezug auf die Erfüllung ihrer

Erwartungen bezüglich der Anwendung die-ser Erkenntnisse schneller vorwärtskom-men? Ist der Ersatz von funktionsfähigen In-sulinzellen bei Diabetikern und die Wieder-herstellung von gut funktionierenden Nervenzellen bei Parkinson-Patienten in Kürze wahrscheinlicher? Würde eine maß-geschneiderte Reparatur geschädigter oder verlorener Organe und Gewebe prinzipiell möglich sein (15)? Würde diese regenera-tive Medizin künftig ihre Versprechen einlö-sen, wären fast unglaubliche Wunder zu er-warten.

Wenn diese Technik keine Fortschritte für Patienten erreichen kann, werde er trotz al-ler Anerkennung ein trauriger Mann bleiben, sagte der Stammzellforscher bei der Verlei-hung des Preises (1).

Zellkulturtechniken und Kompaktworkshop

Um an solche revolutionären Erkenntnisse zu gelangen und auch solche Entdeckungen in der Medizin anwenden zu können, wer-den hervorragende Experten benötigt. Spe-zialisten, Fachfrauen und Fachmänner, die sich mit Zellkulturtechniken auskennen. For-scher arbeiten oft in Teams mit Biologen, Ingenieuren, Technologen und Analytiker, die ausgesuchte Zellmethoden bezüglich Substanzen, Apparaturen Sicherheit und Durchführung beherrschen.

Zellkulturtechniken spielen eine Schlüs-selrolle in der biomedizinischen Forschung. Besonders bei der Regeneration des menschlichen Gewebes wie Nervenzellen und Herzmuskel werden Zellkulturtechniken genutzt. Auch für die Krebsforschung wer-den in diesen in vitro Systemen nach entar-teten Kontrollmechanismen gesucht. Wenn

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Medikamente ausgetestet werden und so dosiert werden, dass Tumorzellen absterben, werden dazu Zellkulturen verwendet.

Produktionsstätten von Impfstoffen

Die Industrie nutzt Zellkulturtechniken im großen Maßstab zur Produktion von Impf-stoffen gegen Masern, Mumps oder Röteln und zur Herstellung von Wachstumsfakto-ren. Inzwischen sind die verschiedenen Techniken für Zell- und Gewebekulturen weit ausgereift und gehören zu den unver-zichtbaren Werkzeugen in den Bereichen der Medizin und der Pharmakologie. Sie werden in Zukunft weiterhin eine der wich-tigsten Prüfmethoden in der Gesundheits- und Umweltmedizin sein (16).

DIN-Normen und technische Vorschriften

Aber wie wird der Erfolg in den Zellkultur-techniken gesichert und mit welchen Ar-

beitsschritten erfüllen Sie die Prinzipien der guten Zellkulturpraxis wie z. B. Leistungskri-terien nach europäischen Normen DIN EN12469.

Um den richtigen Umgang und standardi-sierte Arbeitsweisen zu garantieren ist das Erlernen von Grundlagen für Zellkulturtech-niken unbedingt notwendig. Das Know-how und entscheidende Techniken erlernen Sie im nächsten Kompaktworkshop, Zellkultur-techniken am 17. April in Berlin.

Für Konflikte die richtigen Lösungen zu finden – das spart viel Geld und Zeit. Sie er-höhen Ihre Effizienz beim sterilen Arbeiten und werden Kontaminationen erkennen und vermeiden und garantiert für saubere Zellkul-turen sorgen.

Sanfte Behandlung von Zellen

Folgende Techniken, wie die Verwendung von „Gewebekultur“ – (TC steht für „tissue culture“) Plastikwaren z. B.: Schalen oder Flaschen, spielen für das Wachstum der Zel-len eine wichtige Rolle. Gefäße mit beson-ders vorbehandelten Oberflächen, die dop-pelt so teuer sind wie entsprechende bakte-riologische Plastikwaren sind erforderlich. Die Verwendung von Nährmedien, die ne-ben definierten Salzen, Aminosäuren und Vi-taminen oft komplexe biologische Zusätze, wie Seren oder Embryonalextrakte – enthal-ten – sind entscheidend. Auch werden mit Erfolg Gemische mit bekannter Konzentrati-on an Hormonen und Wachstumsfaktoren zugeführt.

MTA Dialog 1 (2013) Jahrgang 14 19

Mitarbeit für „Zellkultursysteme“ gesucht

Sie können sich erfolgreich weiterqualifizieren und sind für die Aufgaben zum Aufbau, Pfle-ge und Betreuung von Zellkultursystemen verantwortlich. Sie übernehmen die Methoden-entwicklung und Validierung für Primärzellen und permanente Zelllinien. Primärzellen, die aus Geweben isoliert werden und nicht unbegrenzt kultivierbar sind, aber besonders gut die in vivo Prozesse widerspiegeln, werden zu Studien herangezogen.

Als Mitarbeiter/in sind Sie bei der Entwicklung und Optimierung zellbasierter in vitro Methoden als Alternativmethode zum Tierversuch verantwortlich. Sie packen die Durch-führung von molekularbiologischen Experimenten und in vitro Methoden im Bereich der Toxikologie an.

Die nötigen Grundlagen und die notwendigen Arbeitsschritte erlernen Sie im Kompakt-workshop Zellkulturtechniken am 17. April 2013 in Berlin. Melden Sie sich online an unter:

http://www.dvta.de/startseite/seminare/seminar/889-Zellkulturtechniken-Kompakt-workshop/

Wir freuen uns auf Ihre Teilnahme an dieser Weiterbildungsveranstaltung und sichern Ihnen einen qualifizierten Abschluss für Zellkulturtechniken.

Ankündigung:

http://www.dvta.de/startseite/seminare/seminar/889-Zellkulturtechniken-Kompaktwork-shop/Zellkulturtechniken Kompaktworkshop (22)Zielgruppe: Technologen/-innen und Analytiker/-innen, Fachrichtungen Medizin, Laborato-riums Medizin, Biologie, Biotechnologie Termin: 17.04.2013 in Berlin, Dozentin: Dr. Jutta Wirth

Für den Erfolg im Zellkulturlabor ist die Aufrechterhaltung der Standards von grundle-gender Bedeutung. Ziel ist es die Grundsätze der Good Laboratory Praxis (GLP) umzuset-zen. Sichern Sie sich den Weg zum Erfolg mit 10 wichtigen Arbeitsschritten.

Für Konflikte die richtigen Lösungen in der Zellkultur zu finden – das spart viel Geld und Zeit. Sie erhöhen Ihre Effizienz beim sterilen Arbeiten und werden Kontaminationen erkennen und vermeiden und garantiert für saubere Zellkulturen sorgen.

Zytologie

Bedenken Sie, dass tierische Zellen relativ groß und ohne Zellwand sind. Im Gegensatz zu stabilen Objekten wie E. coli, Hefe, oder Algen müssen sie stets langsam pipettiert und sanft zentrifugierten und sanft aufge-wirbelt werden. Das Medium soll langsam, am besten am Rand der Schale entlang, nie-mals direkt auf die Zellen, zugefügt und stets aufgewärmt werden.

Morphologische Merkmale von Zellkul-turen werden im Umkehrmikroskop beur-teilt und deren Wachstumseigenschaften und Dauer der Zellverdopplungszeit be-stimmt.

Kontaminationen und Mischkulturen

Entscheidend ist hier, die Identität der Zellli-nie genauestens zu prüfen. Es hat sich he-rausgestellt, dass mehr als 20 % der Zellli-nien mit anderen Säugetierzellen kontami-niert sind und daher ein verändertes Aussehen und Wachstumsverhalten zeigen (17;18;19). Solche sogenannte Kreuzkonta-minationen können nicht mehr in Versuchs-reihen eingesetzt werden.

Erhöhte Aufmerksamkeit gilt besonders der schnell wachsenden HeLa-Linie, Gebär-mutterkrebszellen, die von der Spenderin und davon abgeleitet Henrietta Lacks stammt. HeLa-Zellen erwiesen sich als eine der robustesten Zelllinien, die andere Zellen

in Kultur überwuchern und sich somit auch erfolgreich als Mischkultur in der Zellkultur-flasche durchsetzen können (20, 21).

Genetischer Fingerabdruck

Inzwischen ist es mit heutigen Methoden kein Problem, schnell die Identität einer Zell-linie zu bestimmen. Neben der Darstellung von Chromosomen sind Identitätsbeweise auf DNA-Ebene mittels DNA-Fingerprinting durchführbar. Der Nachweis von sogenann-ten Short Tandem Repeats (STR) ermöglicht eine eindeutige Zuordnung der Zellen. Dazu bieten viele Firmen und auch die Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zell-kulturen (DSMZ) in Braunschweig Service und Unterstützung an.

Rettung in der Kulturflasche

Ein anderes Übel mit schweren Folgen in der Zellkulturflasche ist eine Bakterienkon-tamination. Unverkennbar durch die Trü-bung des Mediums und einen Farbum-schlag des Indikators im Medium nach gelb lässt erkennen, dass die Bakterien den Zel-len alle Nährstoffe weggenommen haben. Ob es in diesem Fall wirklich Rettung für die Zell- und Gewebekulturen gibt, und wie Sie sich vor diesen lästigen Kontamina-tionen schützen können, erfahren Sie im Detail im nächsten Kompaktworkshop Zell-

kulturtechniken am 17. April 2013 in Ber-lin.

Die Durchführung von regelmäßigen Kon-trollen und das Einhalten von sterilen Ar-beitsweisen sichern Ihnen den perfekten Er-folg bei Zell- und Gewebekulturen. n

Literaturangaben

1: The official Web site of the Nobel Prize. Online as viewed on 25 11 2012. URL: http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laurea-tes/2012/

2: Gurdon, J. B. (1962). The developmental capacity of nuclei taken from intestinal epithelium cells of feeding tadpoles. Journal of Embryology and Experimental Morphology. Vol. 10, S. 622–640.

3: Blau, H. M., Brazelton, T. R., and Weimann, J. M. (2001). The evolving concept of a stem cell: Entity or function?. Cell, Vol. 105, 829–841.

4: Campbell, K. H. S., McWhir, J., Ritchie, W. A. & Wilmut, I. (1996). Sheep cloned by nuclear transfer from a cultured cell line. Nature 380, 64−66.

5: Wilmut, I., Schnieke, A. E., McWhir, J., Kind, A. J., Campbell, K. H. S. (1997). Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells. Nature 385 (6619): 810–813.

6: BBC News (2006). Dolly outcome disappoints Wilmut. Online as viewed on 25.11. 2012. URL: http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/na-ture/5150538.stm.

7: Scientific American (2003). Doing What Comes Unnaturally. From sheep to sheepskins in the field of genes. Online as viewed on 25.11.2012.

MTA Dialog 1 (2013) Jahrgang 1420

URL: http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=doing-what-comes-unnatura.

8: Solter, D. (1998). Dolly is a clone — and no longer alone. Nature, 394. 315–316.

9: Clone: The Road to Dolly, and the Path Ahead (1998). William Morrow and Company. ISBN 978-3828450059.

10: Wakayama, T., Tateno, H, Mombaerts, P., Yana-gimachi, R. (2000). Nuclear transfer into mouse zygotes. Nature Genetics 24(2):108-9.

11: Takahashi, K., Yamanaka, S. (2006). Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell 126:663-676.

12: Okita, K., Ichisaka, T., and Yamanaka, S. (2007). Generation of germline-competent induced pluripotent stem cells. Nature 448,313-317.

13: Takahashi, K., Tanabe, K., Ohnuki, M., Narita, M., Ichisaka, T., Tomoda, K., Yamanaka, S. (2007). Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell. 30;131(5):861-72.

14: Gruen, L., and Grabel, L. (2006). Scientific and ethical roadblocks to human embryonic stem cell therapy. Stem Cells 24: 2162-2176.

15: Watson, S., Marcal, H., Sarris, M., Di Girolamo, N., Coroneo, M., Wakefield, D. (2010). The effect of mesenchymal stem cell conditioned media on corneal stromal fibroblast wound healing activities. The British journal of ophthalmology. 94(8), 1067-73.

16: Europäische Gesellschaft für tierische Zellkul-turtechnik (2012). Online as viewed on 25.11. 2012: URL: http://www.esact.org.

17: Perkel, J.M. (2011). Curing cell lines. Bio Tech-niques 51(2): 85-90.

18: BBC News (2010). Oesophageal cancer cell errors threaten research. Online as viewed on 25. 11. 2012. URL: http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/8460049.stm.

19: Nih.goverment Release Date: 28 Nov 2007. Notice Regarding Authentication of Cultured Cell Lines. Online as viewed on 25. 11. 2012. URL: http://grants.nih.gov/grants/guide/notice-files/not-od-08-017.html.

20: Podolak, E. (2010). Ending cell line contamina-tion by cutting off researchers. Top Cell Culture Feature of 2010. Online as viewed on 25. 11. 2012. http://www.biotechniques.com/news/Ending-cell-line-contamination-by-cutting-off-researchers--Top-Cell-Culture-Feature-of-2010/biotechniques-301036.html?autnID=245938.

21: Nardone, R.M. (2008). Curbing rampant cross-contamination and misidentification of cell lines. Bio Techniques 45:221–227.

22: Dvta: Dachverband für Technologen/-innen und Analytiker/-innen in der Medizin Deutschland e.v. (2012). Online as viewed on 25. 11. 2012. URL: http://www.dvta.de/startseite/seminare/seminar/889-Zellkulturtechniken-Kompaktwork-shop/

23: Wageningen University. Source information: Online as viewed on 25.11. 2012. URL: http://www.wageningenur.nl/nl/Personen.htm?dbid=327&typeofpage=400320.

24: Biobioseminars (2012). Source information: Online as viewed on 25 11 2012 : URL: http://www.biobioseminars.com.

MTA Dialog 1 (2013) Jahrgang 14 21

Die Autorin:Jutta WirthDr. Jutta Wirth ist seit 2006 als Dozentin für molekulare Medizin tätig und arbeitet an der Universität Wage-ningen in den Niederlanden (23). Sie hat als erfahrene Dozentin das Unternehmen Biobioseminars (24) ge-gründet und bietet ein hervorragendes Kursangebote für Zellkultur, genetischen Fingerabdruck und andere moderne Technologien wie Real Time PCR-Methoden zum Nachweis von Erregern. Im Team zusammen mit Frau Mittmann, eine der leitenden Biotechnologen des Gläsernen Labors, Campus Berlin-Buch, werden Sie im Kompaktworkshop Zellkulturtechniken im Theorie- und im Praxisteil optimal und effektiv geschult und betreut. Weitere gewünschte Informationen über Inhalte erhal-ten Sie bei info@biobioseminars.com.

Zytologie

MTA Dialog 1 (2013) Jahrgang 1422

Onine-Fragebogen - www.mta-dialog.de/credits.htm

Zellen1. Für welche der genannten Gebiete haben

die beiden Stammzellforscher Ihren Nobelpreise bekommen.

a) Nobelpreis für Physikb) Nobelpreis für Chemiec) Nobelpreis für Physiologie oder Medizin d) Nobelpreis für Literatur e) Friedensnobelpreis

2. Was ist neu an der Entdeckung der beiden Stammzellforscher?

a) Reife, spezialisierte Körperzellen können zu undifferenzierten Zellen rückprogrammiert werden

b) Spezialisierte Darmzellen vom Frosch tragen noch 50% der genetischen Informationen

c) Zellkerne von Darmzellen des Frosches sind modifiziert, nur die männlichen Darmzellen vermehren sich

d) Die Darmzellen sind ungeschlechtlich und tragen nur die Information für die Darmfunktion

e) Eizellen müssen mit Spermien befruchtet werden damit eine vollständige Rückprogrammierung erfolgt

3. Was bedeutet der Begriff Somazellen. Welche Aussage ist korrekt?

a) Eizellenb) Spermienc) Froscheizellend) Körperzellene) Gewebetyp

4. Welche Technik wendet der Stammzellfor-scher an, um aus ausdifferenzierten Darmzellen des Frosches einen neuen Organismus zu erzeugen. Welche Aussage trifft zu?

a) Die Fusion einer vollständigen Euterzelle (nicht nur des Kerns) mit einer Spermienzelle

b) Enzymatischer Verdau und anschließende Zentrifugation von Zellen

c) Zerstörung der Zelle durch die Bestrahlung mit Gamma-Strahlen

d) Künstliche Befruchtung: mit der Pipette wurde eine Eizelle mit einer Spermienzelle befruchtet

e) Der somatische Zellkerntransfer, eine Form der ungeschlechtlichen Befruchtung

5. Was bedeutet der Begriff pluripotente Zelle

a) Nur die vielkernigen Leberzellen, die aus der Fusion von einkernigen Leberzellen entstehen

b) Die hochspezialisierten roten Blutzellen, die mit Hämoglobin ausgestattet sind

c) Eine Zelle die sich in verschiedene Zelltypen differenzieren kann z.B. Stammzellen

d) Eine kernhaltige Eizelle, die zur künstlichen Befruchtung verwendet wird e) Die Kern DNA eines Spermiums, das durch enzymatische Behandlung erhalten wurde

6. Die natürliche Entwicklung eines neuen Organismus nach Nukleustransfer des Erbmaterial in eine entkernte Eizelle. Wie wird diese Methode genannt?

a) Immunologische Abwehrreaktion b) Klonen a) Evolution b) Reproduktionc) Enzymverdau

7. Im Unterschied zum Nukleustransfer (bei dem ein Kern einer einer ausdiffernzierten Zelle in eine entkernte reife Eizelle verpflanzt wird), hat der Zellforscher Yamanaka eine neue Technik zur Rückpro-grammierung der Zellen verwendet. Welche Aussage ist richtig?

a) Er hat Impfstoffen gegen Masern, Mumps zur Herstellung von totipotenten Stammzellen verwendet

b) Er hat einen Cocktail aus Enzymen und Glukose zusammengesetzt

c) Verwendung von vier Genen, Oct4, Sox2, Klf4 und Myc zur Rückprogrammierung

d) Übertragung eines Oocytenkerns auf eine ausgewachsene Darmzelle

e) Transplantation eines Nukleus auf eine befruchtet Eizelle

8. Deutsches Institut für Normung e. V. ist die deutsche nationale Organisation für Normung und wird wie folgt abgekürzt:

a) DINb) DNAc) OfNd) NormDIN e) dNON

9. Zellkulturen lassen sich anhand von verschiedenen Eigenschaften unterschei-den. Es gibt Primärzellkulturen und Zelllinien. Welche Vorteile bieten Primärzel-len. Welche Aussage trifft zu?

a) Primärzellkulturen und permanente Zelllinien unterscheiden sich nicht

b) Bei der Isolierung von Primärzellen aus Geweben sterben die robusten Zellen sofort

c) Primärzellen sind am wenigsten verändert und kommen deshalb den in vivo Bedingungen im Organismus am Nächsten

d) Primärzellkulturen, werden nach der Vermehrung immer zu permanenten Zellkulturen undwerden Dauerkulturen genannt

e) Ausgangsbasis für die Isolation von Primärzellen sind permanente Zelllinien

10. Beim Arbeiten mit Zelllinien muss mit

Kontaminationen, sogenannten Mischkul-

turen oder Kreuzkontaminationen

gerechnet werden. Was versteht man

darunter?

a) Zelllinien sind mit anderen Säugetierzellen

kontaminiert und zeigen daher ein verändertes

Aussehen und Wachstumsverhalten

b) Zellkulturen werden als Mischkulturen bezeichnet,

wenn sie mit Stoffwechselprodukten kontaminiert

sind und sich nicht mehr weiter vermehren

c) Primärzellen werden zu permanenten Zelllinien

transformiert und werden dann als Mischkulturen

bezeichnet

d) Zellkulturen abgeleitet von Henrietta Lacks,

HeLa-Zellen, werden als Mischkulturen zur

Impfstoffherstellung verwendet

e) Permanente Zelllinien werden immer als

Mischkulturen bezeichnet

11. Erhöhte Aufmerksamkeit gilt besonders

beim Arbeiten mit Zelllinien wie HeLa

Zelllinie.

Was sind die Charakteristika von HeLa-

Zellen?

a) Es sind kultivierte Krebszellen, die keine

Nährstoffe benötigen

b) HeLa Zelllinie ist eine sehr empfindlichen

Zelllinien und teilen sich sehr langsam

c) Es sind Primärzellkulturen, die zusammen als

Mischkultur mit Gebärmutterkrebszellen kultiviert

werden

d) Sie müssen immer mit genetischen Fingerabdruck

auf Kontaminationen werden

e) Gebärmutterkrebszellen erwiesen sich als

besonders schnell wachsend und können die

anderen Zellen in Kultur überwuchern

12. In der Zellkulturschale ist eine Trübung des

Mediums sichtbar und ein Farbumschlag

des Indikators zu erkennen. Mit was sind

die Zellen offenbar in Kontakt gekommen?

a) Die Kultur wurden einer Behandlung mit

UV-Strahlen unterzogen

b) Im Kulturmedium befinden sich Vitamine

c) Die Zellen sind mit Bakterien

kontaminiert

d) Im Kulturmedium befinden

Wachstumsfaktoren

e) Es handelt sich um ein

Überhitzung der Zellen

Achtung: Die Veranstaltungsnummer für das Freiwillige Fortbildungszertifikat lautet:

105924

Hinweise zu den Credits finden Sie auf S. ???

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MTA Dialog (2013) Jahrgang 14 32