| Position | PhD Student - Ermüdungs- und Reparaturmechanismen in Insektenkutikula |
|---|---|
| Organisation | Fakultät 5, Abt. 2 |
| Gebäude, Raum | E, 702/703 |
| Adresse | Neustadtswall 30 28199 Bremen |
| Telefon: +49 421 5905 4150 | |
Die Kutikula von Insekten bildet das strukturelle Rückgrat ihres Exoskeletts und ist ein entscheidender Faktor für ihren evolutionären Erfolg. Sie schützt den Körper, ermöglicht spezialisierte Funktionen einzelner Körperteile und ist im Laufe des Lebens vielfältigen mechanischen und biologischen Belastungen ausgesetzt. Obwohl die Kutikula adulter Insekten als weitgehend nicht mehr wachsend gilt, treten Verletzungen regelmäßig auf. Wie adulte Insekten mit solchen Schäden umgehen und in welchem Umfang eine aktive Reparatur des Exoskeletts möglich ist, ist bislang nur unzureichend verstanden.
Dieses Promotionsprojekt untersucht die Mechanismen der lokalen Kutikulareparatur in adulten Insekten am Modellorganismus Locusta migratoria, der Wanderheuschrecke. Im Mittelpunkt steht die Frage, unter welchen Bedingungen Verletzungen eine gezielte Heilungsreaktion auslösen, wie diese Prozesse zeitlich ablaufen und welche strukturellen, biomechanischen und molekularen Veränderungen damit einhergehen. Dabei wird analysiert, welche Rolle Verletzungstiefe und -ausdehnung spielen und wie neu gebildetes Kutikulamaterial zur Wiederherstellung der exoskelettalen Integrität beiträgt.
Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Verknüpfung von Struktur, Funktion und molekularer Regulation der Heilung. Hierzu kommt ein breites, komplementäres Methodenportfolio zum Einsatz, das hochauflösende bildgebende Verfahren wie Environmental Scanning Electron Microscopy (ESEM) und µCT-Analysen ebenso umfasst wie biomechanische Tests und molekularbiologische Genexpressionsanalysen. Auf diese Weise sollen Reparaturprozesse über mehrere Größenskalen hinweg erfasst und miteinander in Beziehung gesetzt werden.
Ziel des Projekts ist es, die Insekten-Kutikula als ein aktives und anpassungsfähiges Materialsystem zu charakterisieren, das auch im adulten Stadium strukturelle Schäden gezielt erkennen und reparieren kann. Die Ergebnisse sollen grundlegende Einblicke in die Biologie der Wundheilung bei Arthropoden liefern und zugleich als Inspiration für die Entwicklung bioinspirierter, selbstheilender Materialien dienen.
