Identifizierung der posttranskriptionellen regulatorischen Netzwerke welche die Stabilität und den Abbau maternaler mRNAs nach der Befruchtung steuern.

• Antragsteller: Dr. Marlon Stoeckius
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsbiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 256621060

Die Entstehung des Lebens durch Befruchtung ist eines der fundamentalsten und zugleich am wenigsten verstandenen Ereignisse in der Biologie. Am Anfang steht die Verschmelzung zweier hochspezialisierter Zellen, Eizelle und Spermium, welche zu der Entstehung einer totipotenten Zelle führt, aus der sich schliesslich ein komplexes, vielzelliges Lebewesen entwickelt. Erstaunlicherweise erfolgt der Übergang von Eizelle zum Embryo (oocyte to embryo transition, OET) ohne aktive Gentranskription und wird ausschließlich durch die bereits vorhandene maternale Informationen in der Eizelle reguliert. Dieser Prozess erfordert sowohl die gezielte Aktivierung maternaler mRNAs als auch deren darauffolgenden präzisen Abbau im sich entwickelten Embryo. Die molekularen Mechanismen, die diesen komplexen Vorgang steuern, sind jedoch noch weitgehend unbekannt. Ziel meines Projekts ist es daher, die post-transkriptionellen, regulatorischen Netzwerke zu identifizieren, welche die Stabilität und den regulierten Abbau der maternalen mRNAs im Wirbeltier steuern. Dies erfordert sowohl die Identifizierung von a) allen Genen die gemeinsam unter der maternalen Kontrolle in der OET und der frühen Embryogenese stehen, b) der cis-regulatorischen Elemente auf den mütterlichen mRNAs, sowie c) den trans-agierenden Faktoren (Proteine und RNAs), welche die Stabilität und den Abbau dieser mRNAs steuern. Die durch dieses Projekt erlangten Erkenntnisse werden nicht nur neue und grundlegende Einsichten in einen universellen Entwicklungsschritt vermitteln, sondern werden auch Aufschluss über allgemeine Prinzipien in der post-transkriptionellen Genregulation bringen, die für die Entstehung und den Erhalt von Fruchtbarkeit, aber auch bei der Reprogrammierung von Zellen, sowie der Entstehung von Krebs eine entscheidende Rolle spielen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Antonio Giraldez, Ph.D.