Lab Chap

Bei all dem "Fotos machen-Campus bestaunen-im Supermarkt die 3-Liter-Flasche Canada Dry kaufen" habe ich nicht vergessen, heute morgen ins Labor zu gehen und mich erst einmal in die Basics des Fliegen-Handling einarbeiten zu lassen.
Die meisten von Euch werden Drosophila schon das eine oder andere mal gesehen haben; das sind die kleinen, miesen Fliegen, die Euch im Sommer für 20 Sekunden die Sicht nehmen, wenn sie beim Öffnen des Deckels in einer dichten Wolke aus dem Biomüll aufsteigen. Das kommt davon, wenn man Dienstags auf dem Markt eine ganze Staude Bananen kauft, nur um 10 Tage später etwas zu haben, dass man angeekelt wegschmeißen kann...
An der Tür wurde ich von Jess begrüßt; sie ist TA in Nancys Lab und hat für mich eine ganze Kiste kleiner Röhrchen mit Bananenbrei (!) und Wattebäuschen rausestellt. Meine Aufgabe war es nun, nacheinander in die Röhrchen CO2 zu blasen und die bewusstlosen Fliegen auf eine kleine Platte unter dem Mikroskop (Lab-Jargon: 'scope. Wie cool!) zu kippen. Mit einem #2-Haarpinsel werden nun kleine Haufen geschichtet: Männchen, Weibchen, und Jungfrauen (i.e. frisch geschlüpfte Weibchen, genauer werden wir da nicht) (Jess: "Manchmal frage ich mich, wie es wäre, das mit Leuten zu mahcne...") (Brrr). Die älteren Weibchen könnten bereits befruchtete Eier tragen und kommen kurzerhand in ein Ethanolbad (DAS sollte man sich für den Mülleimer merken!). Eine Handvoll Männchen wird in ein frisches Röhrchen übertragen, ebenso die Jungfrauen. Allerdings hatte ich schon eine Menge Männchen weggeworfen, als mir klar wurde, dass ich auch Männchen zum züchten brauchen würde...
So, da ich nun zwei Arten von blog-Leser habe, werde ich die Wissenschaft dahinter zweimal vortragen. Der erste Durchgang ist für die Pros:
Die Weibchen tragen einen Hefe-Transkriptionsfaktor (gal4) für irgendein Galaktosidase-Gen. Dessen Expression ist unter der Kontrolle eines Gewebe-spezifischen Promoters, in meinem Fall elav (angeschaltet in Neuronen) und, in einem zweiten Drosophila-Stamm, repo (nur in glia). Die Männchen tragen die Hefe-Gensequenz für die Binding Site dieses Faktors, genannt UAS (upstream activating sequence), und dahinter einen Reporter, hier ist das GFP mit einer NLS.
ihr sehr schon, was passiert: Wenn ich Männchen und Weibchen kreuze, hat der exprimierte gal4-Faktor plötzlich eine UAS und kann die Expression von GFP anschalten; das Ergebnis sind Fliegen mit GFP-positiven Neuronen oder Glia. Die kann ich dann per FACS aussortieren und eine Neuronen- bzw Glia-spezifische cDNA-Library konstruieren und das miRNA-Transkriptom mittels Microarray oder Northern oder Deep Sequencing aufnehmen und sehen, welche miRNAs so im Laufe der Zeit an- und ausgehen. Eines Tages.
Jetzt etwas simpler: Wenn Mama und Papa Fliege sich ganz doll lieb haben, dann... (hahaha) ....gibt es Kinder, die Gene von beiden Eltern in sich tragen. Meine Fliegenpapas und -mamas haben spezielle Gene: wenn die Spezialgene von meinen Fliegen zusammenkommen, sorgen sie dafür, dass bestimmte Zellen im Fliegenhirn grün leuchten (Jugend forscht-Motto 1995: "Lasst Eure Birnen Glühen"). Diese grünen Zellen kann ich aussortieren und genau feststellen, welche Gene sonst noch so in diesen Zellen angeschaltet sind. Dabei interessieren mich besonders die microRNAs, denn die können andere Gene abschalten. Meine Hoffnung ist, dass sie z.B. die Gene, die für Parkinson verantwortlich sind, an- und abschalten können.
Klar?!
Sehr schön.
Und morgen lerne ich, wie man das Gehirn aus einer 3 mm langen Fliege operiert!
Außerdem hoffe ich noch ein paar Fotos machen zu können, als stay tuned!

So, after all this "sightseeing, taking pictures, buying the gallon-size Canada Dry bottle", I didn't forget to show up at the lab for my first day of actual work.
Most of you will have had one or the other encounter with Drosophila. They're the mean little flies that block your eyesight for 20 seconds after you open the trash can lid in the summer. That's what you get for buying that 8-pack of bananas at the Fresh Grocer just so you'd have something to throw away in disgust 10 days later.
At the door, I was greeted by Jess, who is a tech at Nancy's lab. She filled me in about the basic handling techniques and hooked me up with a big honkin' box of banana mush vials filled with flies. My job was to dump CO2 on the flies so they'd loose consciousness, and then pile them under my 'scope and sort out males, females, and virgins (being very young females, we didn't go into any more detail). The next step is to toss the females und most of the males. The virgins are then moved to a fresh vial, same for the males. Actually, I tossed some of my males, not realizing I'd need some of them to set up a cross...).
So, now i know I have two kinds of readers here. Thus, I'll explain the science behind it in two different terms.
The first one is for the pros:
Some of my fly strains carry a yeast transcription factor called gal4, expression of which is under the control of neuron- or glial specific promoters elav and repo, respectively. Thus, in neurons (or glia), the transcription factor ist active. These flys are subsequently being crossed with flies carrying a "GFP with NLS" gene. This gene is under the control of the yeast promotor that is activated by gal4. You see where this is going: the F1 generation of the cross carries both the transcription factor AND its binding site, thus, in neurons (or glia), GFP is expressed. The GFP positive cells I can then sort out by FACS, (make a cDNA library,) and run a miRNA microarray to see which miRNAs are on in the brain over time.
Now in simpler terms:
My flies have some special genes. When Ma and Pa fly get these genes together, their offsprings have both special genes, which leads to some of their brain cells starting to light up green. I can then sort out the green cells and see what other genes are active there. My hope is that some of these genes are more or less active as flies grow older, so that I can conclude which ones are important for ageing and its diseases such as Parkinson. I am particularly interested in so-called microRNAs, which can turn other genes off.
So, and tomorrow I'll learn how o get the brain out of a fly that's merely 3 mm long :-)
also, I hope to be able to take some pics, so stay tuned!