Strukturelle Untersuchung der männlichen Meiose in C. elegans

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Müller-Reichert
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie ; Strukturbiologie
• Förderung: Förderung seit 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 282354882

Die Meiose ist ein fundamentaler, biologischer Prozess in allen sich sexuell reproduzierenden Organismen. Sie bewirkt in den Keimzellen eine Halbierung des Chromosomensatzes und generell eine Erhöhung der genetischen Variabilität. Während eine haploide Eizelle und zwei nicht-funktionelle Polkörper in der weiblichen Meiose entstehen, werden in der männlichen Meiose vier haploide Spermien gebildet. Überraschenderweise ist aber sehr wenig über den Prozess der Genomhalbierung in der männlichen Meiose bekannt. Es wird dringend eine Analyse der Dynamik und der Ultrastruktur der beiden männlichen Spindeln benötigt. Für dieses Projekt nutzen wir die Vorteile des genetischen Tiermodells Caenorhabditis elegans, um die männliche Meiose mittels Licht- und Elektronenmikroskopie zu untersuchen. Wir schlagen deshalb vor: 1) die Dynamik der meiotischen Spindeln in Wildtypmännchen mittels Lichtmikroskopie zu charakterisieren, 2) die Segregation des einzelnen Sexchromosoms mittels korrelativer Licht- und Elektronenmikroskopie zu analysieren, 3) drei-dimensionale Referenzmodelle der Spindelarchitektur in Wildtypmännchen mittels Elektronenmikroskopie zu erstellen, und 4) die Ultrastruktur der meiotischen Spindeln in ausgewählten Mutanten zu charakterisieren. Es wird erwartet, dass dieser Ansatz fundamentale Einsichten in die männliche Meiose liefern und dabei neue Forschungswege für eine mechanistische Charakterisierung dieses weitgehend unbearbeiteten biologischen Prozesses eröffnen wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen