Lena Klinke

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Personenkennziffer: 91589286 Name: Lena Klinke E-Mail: [email protected] Abschlussbericht ilber die StiDendienzeil 27.07.15 02.10.15 Programm: RISE weltweit - FoEchungspraktlka ftlr douEche Studierende, 2015 Ref6rat: Retorat ST23 - lm Einklang mit Zifier 10 der Bedingungen ftir deutsche Stipendiatinnen und Stipendiaten "Allgemeinen des DAAD' kann dieser Bericht ohne Nennung meines Namens, meinerAnschrift, meiner :Telefonnummer und E-Mail-Adresse an künftige Stipendiaten des DAAD zur Information weitergegeben 5 - f,werden. .- rI-- p4f tcn Oin auch mit der Weitergabe meines Namens und meiner E-Mail-Adresse an künftige 'Stipendiaten des DAAD einverstanden, um eine eventuelle KontaKaufnahme zu ermöglichen. %,/a,47 Datum D 205/ Januar 20 1 3 ..Lkltnrt Unterschrift Allgemeiner Erfahrungsbericht und Tipps: Anfang März habe ich zu meiner großen Freude die Zusage für das DAAD RISE Stipendium in Kanada bekommen. Ich erhielt einen Praktikumsplatz im Biochemielabor der University of Lethbridge im Süden Albertas. Die Kontaktaufnahme mit meinem Professor vor Ort, sowie die Festlegung des Zeitraums für mein Praktikum verliefen problemlos. Zudem konnte ich bei einer Mitarbeiterin des Labors ein Zimmer mieten ($500 pro Monat), sodass auch die Unterbringung schnell geklärt war. Da DAAD-Praktikanten nicht in Kanada eingeschrieben sind, benötigen sie ein „work permit“, um an der Universität zu arbeiten. Darauf musste ich mich bei der Kanadischen Botschaft in Wien über ein Online-Verfahren bewerben. Es fielen Kosten von $155 für mich und $230 für den Professor an, die dieser ebenfalls online überweisen musste. Zudem musste ich verschiedene Unterlagen einreichen. Es wurden an dieser Stelle auch Dokumente von früheren Arbeitgebern verlangt, die ich als Studentin jedoch nicht besaß. Hier können Platzhalter hochgeladen werden, die erklären, dass es sich um ein Studentenpraktikum handelt. Die Zahlungsbelege und weiteren Unterlagen musste ich hochladen und bekam nach sechs Wochen die vorläufige Bestätigung, dass ich die Erlaubnis erhalten werde. Das eigentliche „work permit“ bekam ich von einem Beamten am Flughafen in Kanada. Vor dem „Immigration office“ musste ich wegen des Andrangs etwas warten, wer also in Kanada umsteigen muss, sollte etwas Zeit für die Ausstellung der Arbeitserlaubnis einplanen. Ich kann empfehlen, sich in Deutschland eine Kreditkarte und einen internationalen Studentenausweis zu organisieren. Beides brauchte ich zum Beispiel für die Greyhound Busse, mit denen ich in Kanada gereist bin. Bei der Kreditkarte lohnt es sich, im Voraus eine genaue Recherche bezüglich der Gebühren anzustellen, welche eventuell beim Bezahlen und Bargeldabheben anfallen. Manche Kreditkarten beinhalten bereits eine Reiserücktrittsversicherung oder den internationalen Studentenausweis. Bei Fragen zur Vorbereitung aber auch während des Praktikums waren die Mitarbeiter des DAAD und die Facebook Gruppe der Praktikanten immer sehr hilfreich. In Lethbridge selbst wurde ich sehr warmherzig willkommen geheißen. Das Labor war recht groß, hatte bereits Erfahrung mit ausländischen Praktikanten und alle waren bestrebt, mich schnell zu integrieren. Mein Supervisor, ein PhD Student, arbeitete mich sorgfältig in mein Projekt ein und unterstütze mich bei aufkommenden Fragen. Die Kollegen im Labor waren sehr hilfsbereit und während der zehn Wochen wurde ich immer selbstständiger. Ich lebte mich schnell ein und von den höheren Lebenshaltungskosten einmal abgesehen, gab es keine großen Umstellungen für mich. Auch neben der Arbeit konnte ich einiges mit meinen vielen Kollegen unternehmen. Wir sind beispielsweise mehrfach abends ausgegangen und haben auch Ausflüge in die Rocky Mountains in der Umgebung gemacht. Zudem haben sie mir Mitfahrgelegenheiten nach Calgary und Edmonton geboten und mir viele Tipps gegeben, was ich unternehmen kann. Um noch andere Teile von Kanada zu sehen, lohnt es sich, während der Flüge einen Zwischenstopp einzulegen oder den Rückflug von einer anderen Stadt aus zu buchen. Ich würde empfehlen, während des Praktikums aktiv Anschluss zu suchen und nach Wochenendplänen und Mitfahrgelegenheiten zu fragen. Ebenfalls empfehlenswert war die Kontaktliste der anderen DAAD Praktikanten, die Facebook Gruppe der DAAD RISE Stipendiaten und work and travel Facebook Gruppen. Über diese Kontakte habe ich private Übernachtungsmöglichkeiten und Mitreisende für gemeinsame Aktivitäten gefunden. Wir haben Ausflüge organisiert und uns einen Mietwagen geteilt haben, was meine Reise sehr bereichert und vergünstigt hat. Auch unter 25 jährige können in Kanada ein Auto mieten, die Versicherungskosten sind allerdings höher. Insgesamt hatte ich eine großartige Zeit in Kanada, in der ich fachlich sehr viel lernen durfte und viele nette, offene und hilfsbereite Menschen kennengelernt habe. Zu sehen, wie in Kanada gearbeitet wird, das Land zu bereisen, die unglaubliche Landschaft der Rocky Mountains zu erleben und auch einige Städte Kanadas zu besuchen, war eine sehr bereichernde Erfahrung, die ich jederzeit gern wiederholen würde. Fachliche Projektbeschreibung: Während meines zehnwöchigen Praktikums an der Universität in Lethbridge habe ich an HflX gearbeitet. Dieses Enzym ist eine GTPase, das heißt, es hydrolysiert das Energieträgermolekül GTP. Dabei kommt es zu einer Konformationsänderung, also einer Bewegung. GTPasen interagieren oft mit anderen Enzymen und üben so eine Schalterfunktion aus. Für HflX wird eine Funktion bei der Genexpression, das heißt der Übersetzung der DNA in ein Protein, vermutet. Frühere Experimente zeigten, dass HflX das Ribosom bindet, welches verantwortlich ist für die Proteinsynthese. Andere für die Translation (Teilschritt der Genexpression) entscheidende GTPasen konnten bereits charakterisiert werden. Aufgrund seiner weiten Verbreitung, HflX ist in allen drei Domänen des Lebens (Eukaryoten, Bakterien und Archaea) konserviert, wird angenommen, dass auch HflX eine wichtige Rolle spielt. Die Position des HflX Gens im Bakterium E.coli sowie seine veränderte Transkription unter Stressbedingungen legt die Vermutung nahe, dass HflX wichtig ist für die Stressreaktion einer Zelle. Unter solchen Bedingungen können Ribosomen ins Stocken geraten (ribosome stalling), wodurch die Proteinsynthese gestoppt wird. Im Rahmen meines Praktikums sollte ich die Hypothese prüfen, ob HflX einen Effekt auf ribosome stalling hat, um der funktionellen Charakterisierung dieses Enzyms näher zu kommen. Von einem tieferen Verständnis der Translation sowie ihrer Regulierung versprechen wir uns zudem Ansätze für die Suche nach neuen Antibiotika. Viele der heute gebräuchlichen Antibiotika setzen an den Translationsenzymen an, blockieren die Proteinsynthese und töten so die Bakterien, da die Genexpression für die Lebensfähigkeit unerlässlich ist. Die zunehmenden Probleme mit multiresistenten Bakterienstämmen geben solcher Forschung eine hohe Relevanz für die medizinische Anwendung. Um die Translation analysieren zu können, wurde ein in vitro Proteinsynthese Kit eingesetzt. Dieses Kit enthält alle für die Genexpression essentiellen Enzyme und Faktoren und erlaubt damit die Proteinsynthese außerhalb einer Zelle. Die Synthese ist somit unabhängig von zellulären Wachstums- und Stressbedingungen, was die Ergebnisse vergleichbar macht. DNA mit dem gewünschten Gen und gegebenenfalls weitere Faktoren (HflX, Stress auslösende Antibiotika etc.) werden dem Kit zugesetzt und nach einigen Stunden Inkubationszeit kann das hergestellte Protein untersucht werden. In meinem Fall war die unter den gewählten Bedingungen erhaltene Produktmenge von Interesse. Die Ausbeute verschiedener Ansätze wurde verglichen, um zu sehen, ob HflX eine Veränderung der Produktkonzentration herbeiführen kann. Für diese Quantifizierung standen mir zwei Methoden zur Verfügung. Da ich mit dem Gen des grün fluoreszierenden Proteins eGFP (Reporterprotein) gearbeitet habe, konnte ich nach der Proteinsynthese mit einem Fluoreszenzscanner die Fluoreszenz einer definierten Menge der Kit Lösung mit Produkt ermitteln. Je mehr eGFP gebildet wurde, desto stärker ist die Fluoreszenz. Die Signalintensität ist also ein Maß für den Erfolg der Translation. Diese sehr schnelle Messung eignet sich jedoch nur für Reporterproteine, die fluoreszieren. Die zweite eingesetzte Methode, der slot blot, kann auch für andere Proteine eingesetzt werden. Es muss lediglich ein spezifischer Antikörper vorliegen. Für den slot blot wird eine Probe der Syntheselösung auf eine Protein bindende Nitrozellulosemembran gegeben und später durch Inkubation in einer Antikörperlösung vom ersten, für das Protein spezifischen Antikörper, gebunden. Später wird dieser Antikörper von einem sekundären Antikörper erkannt. Letzterer kann in Anwesenheit von Wasserstoffperoxid Luminol oxidieren, wodurch es zu einem detektierbaren Lichtsignal (Chemilumineszenz) kommt. Auch hier ist die Signalintensität von der Produktkonzentration abhängig, denn je mehr Reporterprotein synthetisiert wurde, desto mehr Antikörper kann binden und desto stärker ist die Chemilumineszenz. Mit den beschriebenen Methoden habe ich die Translation in Anwesenheit und Abwesenheit von HflX untersucht und verschiedene Bedingungen angewandt, die zu ribosome stalling führen. Die Ergebnisse unterliegen der Geheimhaltung. Zukünftig sollen weitere Experimente zum ribosome stalling und der Funktion von HflX bei der Translation durchgeführt werden, um das Enzym zu charakterisieren. Außerdem soll die Struktur, also die dreidimensionale Faltung der GTPase in der Zelle, aufgeklärt werden. Auch davon versprechen wir uns wichtige Hinweise zu Funktion von HflX.