Klebeproteine in einem Süßwasser Modelsystem

Die Nachfrage nach umweltfreundlichen, flexiblen und starken Klebstoffen wächst. Biologische Klebstoffe, die von Pflanzen oder Tieren hergestellt werden, bieten eine vielversprechende Ressource für die Entwicklung synthetischer Gegenstücke. Das Wissen über die Zusammensetzung biologischer Klebstoffe ist rar, aber für die erfolgreiche Entwicklung neuer biomimetischer Klebstoffe unumgänglich. Die Erforschung biologischer Klebstoffe wird vor allem durch den Mangel an geeigneten Modellorganismen mit stabilen Laborkulturen und etablierten Methoden erschwert. Ziel dieses Projektes ist die Identifizierung und Charakterisierung des vom Modellorganismus Hydra vulgaris produzierten biologischen Klebers. Hydra ist ein kleines aquatisches Tier, das sich stark, aber reversibel an viele Oberflächen in Süßwasserseen und -bächen anhaftet. Es ist ein häufig verwendeter Modellorganismus, mit einer dementsprechend hohen Anzahl an etablierten Methoden. Diese können nun genutzt werden um die Klebstoffzusammensetzung zu untersuchen. Wir vermuten, dass der Klebstoff aus einer Reihe von Proteinen und Kohlenstoffen besteht, die unterschiedliche Rollen bei der Anhaftung des Tieres spielen. Als ersten Schritt werden wir alle Proteine und Kohlenstoffe identifizieren, die den Hydra-Klebstoff bilden. Anschließend wird die Lokalisation der Protein- und Kohlenstoffe innerhalb des Klebstoffes und innerhalb der Klebstoff-produzierenden Zellen visualisiert. Wir werden die Produktion potentieller Klebeproteine bei den Tieren inhibieren und anschließend die Anhaftung der Tiere testen. Darüber hinaus werden wir die Anhaftung von Hydra auf genau definierten Oberflächen gemessen. Dafür lassen wir die Tiere auf verschiedensten Oberflächen anhaften und setzen sie dann einem Wasserstrahlsystem aus. Insgesamt werden unsere Ergebnisse ein umfassendes Bild der Zusammensetzung des Hydra-Klebers liefern und wie diese Tiere sich unter schwierigen Bedingungen stark, aber reversibel anheften.