Beskrivelse af projektet:

Myoglobin er et rødt protein der udtrykkes i store mængder i hjertet og er vigtig for iltforsyningen til hjertemuskelcellernes mitokondrier. Overraskende nok har det vist sig, at dyr, som mangler myoglobin i hjertet, f. eks. efter genmanipulation, er levedygtige, men de kompensatoriske mekanismer på cellulær og organismisk niveau er stadig uklare. I dette studie vil vi bruge avancerede teknikker og ’myoglobin knockout’ zebrafisk (dvs. hvor myoglobingenet er inaktiveret) til at forstå konsekvenserne af myoglobinets mangel i hjertet. Vi vil undersøge mitokondriefunktion, dannelsen af reaktive oxygenforbindelser (ROS), energi stofskifte og genekspression. Dette projekt vil for første gang belyse hvordan et velkendt protein som myoglobin påvirker mitokondriers funktion og stofskifte i levende dyrs hjerter, og dermed bidrage til bedre at forstå hvordan hjertet håndterer iltmangel.

Beskrivelse af projektet:

I projektet undersøger vi hvilke fotobiologiske mekanismer isalger har udviklet i forbindelse med overgangen fra det totale polar mørke til tidspunktet når det første lys om foråret trænger gennem sneen og isen. Isalger er mikroskopiske planter, der både kræver lys og næring til deres fotosyntese, og er dem der bedst har tilpasset sig de ekstreme forhold under isen og fungerer her som en modelorganisme.   Projektet vil give nogle fundamentale svar på hvordan fotosyntese foregår ved så ekstremt lave lysforhold? Isalger kan som andre planter ændre pigmentsammensætningen afhængigt af lysforholdene og et andet spørgsmål er om de lysabsorberende pigmenter er på plads og funktionelle før det første lys, og hvilken type pigmenter er det? I forhold til andre planter er der yderligere den udfordring at spektralsammensætning af lyset under isen er forskelligt fra overfladen da store mængder af det røde lys absorberes i sneen og isen, hvor alger primært absorberer blåt og rødt lys. Spørgsmålene vil blive besvaret ved en kombination af felt- og laboratorieforsøg hvor data også indgår i en numerisk model, hvor der kan testes teoretiske spørgsmål, som hvad sker spektralt med lyset på undersiden af isen med mindre sne og is? Hvordan påvirker det isalgernes lysabsorption og videre pigmentsammensætning? Undersiden af havisen er et ekstremt miljø og resultaterne vil også relatere sig til spørgsmål om lysforhold på andre isdækkede planeter som Ceres og Saturn’.

Beskrivelse af projektet:

Oprindelsen af den eukaryote celle for 2 milliarder år siden er en milepæl i livets udvikling på jorden. I modsætning til prokaryoter (bakterier og arkæer) er eukaryote celler karakteriseret ved en kompleks cellestruktur med indre membransystemer såsom cellekerne og mitokondrier, samt evnen til at fagocytere. Denne kompleksitet var nøglen til udviklingen af jordens artsrigdom af flercellede organismer.  Vi har bidraget til opdagelsen en ny gruppe arkæer - Asgard arkæer - der lever begravet i havbundens mudder. Asgard arkæer vokser så langsomt, at de ikke kan dyrkes og derved studeres i laboratoriet. Men deres genetiske arvemateriale afslører, at de er nærmere beslægtet med eukaryoter end nogen anden prokaryot, og at de kan producere proteiner, som vi ellers kun kender fra eukaryoter, bl.a. proteiner der er involveret i endomembran-dannelsen. Det er derfor vores hypotese at Asgard arkæer repræsenterer en stamform hvorfra den eukaryote celle opstod – altså et evolutionært missing link mellem pro- og eukaryoter.  Sammen med internationale partnere vil vi teste denne hypotese ved at kortlægge Asgard arkæers cellestruktur med avanceret mikroskopi. Vi vil anvende følsomme fluorescerende DNA prober og fluorescens mikroskopi og flow cytometri til at identificere Asgard arkæer i havbundens talrige prokaryote samfund, og dernæst vil vi udforske cellernes ultrastruktur med cryo-elektronmikroskopi. Vores resultater vil være vigtige for forståelsen af eukaryoters tidlige evolution.