Die AG für Molekulare Tierphysiologie beschäftigt sich hauptsächlich mit den physikalischen Mechanismen der tierischen Morphogenese, also damit, wie Tiere (und deren Organe) ihre Form erhalten. Unsere aktuelle Forschung widmet sich insbesondere der Gastrulation, einem faszinierenden Prozess, bei dem sich wenige Stunden nach der Befruchtung ein einfaches epitheliales Gewebe in eine komplexe dreidimensionale Form faltet. Dieser Prozess wird maßgeblich durch Gewebe-interne Kräfte angetrieben, die vor allem durch die intrazelluläre Aktivität von Myosin entstehen. Dabei untersuchen wir hauptsächlich die frühe Embryonalentwicklung von Insekten, speziell die von Käfern wie bspw. dem rotbraunen Reismehlkäfer (Tribolium castaneum). Unser Ziel ist es, die mechanischen Eigenschaften des Gewebes besser zu verstehen und die physikalischen Mechanismen die der Morphogenese zugrunde liegen zu entschlüsseln.
Wir haben vor Kurzem festgestellt, dass die Wechselwirkung des embryonalen Gewebes mit der ihn umgebenden Eischale (bzw. Vitellinmembran) erhebliche zusätzliche Kräfte erzeugt (gewebe-extrinsische Kräfte), die für eine normale Gastrulation unerlässlich sind. Dieser Erkenntnis möchten wir nun weiter auf den Grund gehen, indem wir die Interaktion zwischen gewebe-intrinsischen und -extrinsischen Kräften genauer untersuchen und die Rolle der Umgebung bei der Formgebung des tierischen Gewebes erforschen.
Unser Forschungsansatz umfasst eine Vielzahl von Methoden, darunter hochauflösende Lichtmikroskopie, genetische Eingriffe, biophysikalische Manipulationen und mathematische Modellierung von Gewebe-kräften & -deformationen. Zudem entwickeln wir neue Techniken, um die Gewebekräfte direkt im lebenden Embryo zu messen, um so ein umfassendes Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen zu erlangen.
Ein weiteres Ziel unserer Forschung ist es, die identifizierten Mechanismen der Gewebefaltung auch ex vivo in Zellkultur zu rekapitulieren. Dies soll zur Entwicklung von neue Methoden beitragen, die eine kontrollierte Faltung künstlicher Gewebe ermöglichen werden.
Mit unserer interdisziplinäre Forschung versuchen wir das grundlegende Verständnis der physikalischen Prinzipien der Morphogenese zu erweitern und die Entwicklung komplexer Architekturen in vielzelligen ex vivo-Systemen voranzutreiben.
Wenn sie an einem Vertiefungsmodul, einer Masterarbeit oder Promotion interessiert sind, schreiben sie gerne an stefan.muenster@biologie.uni-marburg.de und/oder kommen gerne bei uns vorbei.
Sie finden uns im Mehrzweckgebäude H|04 (Hans-Meerwein-Str. 6), Kern C, 7.Stock.
