Kontrolle der epithelialen Zellschichtausbreitung im Zebrafisch

• Antragsteller: Professor Dr. Stephan Wolfgang Grill
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsbiologie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 215377615

Die Ausbreitung von Epithelen ist ein allgemeiner und grundsätzlicher Prozess in verschiedenen entwicklungsbiologischen und krankheitsrelevanten Abläufen, wie des dorsalen Epithelverschlusses im Drosophila Embryo und der Wundheilung. In der vergangenen Förderperiode haben wir die kraftgenerierenden Mechanismen aufgedeckt, die die Epithelausbreitung im gastrulierenden Zebrafisch Embryo steuern. Dabei konnten wir zeigen, dass die Kontraktion eines Akto-Myosin Bandes innerhalb der 'Yolk Syncitial Layer (YSL)', einer dünnen Zytoplasmaschicht an der Oberfläche der Dotterzelle, die Ausbreitung der 'Enveloping Cell layer (EVL)' über die Dotterzelle während der Gastrulation bewirkt. Diese Beobachtungen haben neue und wichtige Einsichten in die Mechanismen gegeben, durch die Akto-Myosin innerhalb der YSL die Ausbreitung der EVL steuert. Unbeantwortet bleibt jedoch, wie sich das Akto-Myosin Band innerhalb der YSL bildet, und wie dieses Band mechanisch an die EVL gekoppelt ist. Um diese Fragen zu beantworten, verfolgen wir eine interdisziplinäre Ansatz unter Eischluss von Methoden und Techniken aus der Entwicklungsbiologie, Zellbiologie, Biophysik und mathematischen Modellierung um die Prozesse zu untersuchen, durch die Mikrotubuli innerhalb der YSL die Bildung von 'Tight Junctions' zwischen der YSL und EVL beeinflussen, und durch die Tight Junctions wiederum die Bildung des Akto-Myosin Bandes innerhalb der YSL bestimmen. Wir erwarten, dass diese Studien Einblicke in die Mechanismen geben, durch die Kräfte in der Epithelausbreitung generiert, übertragen und verarbeitet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Carl-Philipp Heisenberg