Evolutionäre Neuheiten in der Kopfentwicklung von Amphibien: Die Rolle von FoxN3 und funktionell verwandter Gene in der craniofacialen Entwicklung.

• Antragsteller: Professor Dr. Lennart Olsson
• Fachliche Zuordnung: Evolutionäre Zell- und Entwicklungsbiologie der Tiere ; Entwicklungsbiologie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 194979080

FoxN3 weist eine entscheidende Funktion für die Kopfentwicklung innerhalb der Vertebraten auf. Mutationen und knock-down Studien, die zu Veränderungen der Expression von FoxN3 führen, weisen auf eine direkte Rolle von FoxN3 während der Knorpel- und Knochenbildung. Es konnte innerhalb der Amphibien gezeigt werden, dass FoxN3 eine spezielle Bedeutung in der Kopfentwicklung von Frosch- und Salamander-larven aufweist. In der vorliegenden Studie, sollen Änderungen im regulatorischen Netzwerk indem FoxN3 eingebettet ist, untersucht werden um ein Model für die Entstehung evolutionärer Neuheiten in der kranialen Knorpel und Muskelanatomie von Fröschen zu entwickeln. Wir werden in einer Vergleichsanalyse aller drei Ordnungen der Amphibien, Salamander (Ambystoma mexicanum), Frösche (Xenopus laevis, Bombina orientalis) und Blindwühlen, mögliche putative Interaktionspartner von FoxN3 analysieren sowie mögliche neue Protein-Protein Interaktionen mit FoxN3 aufzeigen. Basierend auf einem FoxN3 Morpholino knock-down, in X. laevis und A. Mexicanum, konnte gezeigt werden, dass FoxN3 bedeutsam für die Kopfentwicklung und insbesondere der fazialen Knorpelentwicklung ist. Weitere Untersuchungen in Salamandern und Fröschen, unter Nutzung der Morpholino und RNA Interferenz Technik, sollen gemeinsam mit detaillierten Untersuchungen der Phänotypen sowie der Genexpression Einblicke in das regulatorische Netzwerk von FoxN3 geben. Weiterhin sollen unter Nutzung des Hefe-Zwei-Hybrid Systemen direkte Protein-Protein Interaktionen nachgewiesen werden. Des Weiteren zeigen derzeitige Analysen der HDAC Funktion in Amphibien, einem putativen Interaktionspartner von FoxN3, ähnliche Phänotypen in Folge der von HDAC Inhibitor Behandlung wie ein FoxN3 knock-down in Fröschen. Wir wollen nun die Signalkaskade in die FoxN3 eingebettet ist weiter aufschlüsseln, um die Ursache der Änderungen in der Knorpel- und Muskelanatomie in Folge von FoxN3 knock-down als auch HDAC Inhibition zu bestimmen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Beteiligte Personen: Professorin Dr. Antje Burse; Privatdozent Dr. Brian Metscher; Professor Dr. Gerd Müller; Professor Dr. Hans-Peter Saluz; Professorin Elly Margaret Tanaka, Ph.D.; Professor Dr. Günter Theißen