Unterschiede auf Molekular- und Verhaltensebene zwischen Homöostase- und Wachstumsstammzellen

• Antragsteller: Professor Lazaro Centanin, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsbiologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 446329887

Adulte Stammzellen sind am homöostatischen Ersatz von Zellen beteiligt, die Säugetiere als Teil ihrer normalen biologischen Aktivität verlieren. In Teleosten treiben Stammzellen das konstante Wachstum des Organismus voran, entweder durch die Generation von neuen Zellen, die in ein funktionales Organ integriert werden oder durch die Produktion von Organen, die in ein funktionales System integriert werden. Wir haben zur Erforschung des Verhaltens von adulten Stammzellen genetische Werkzeuge im Medakafisch (Oryzias latipes) entwickelt. Der Fokus lag hierbei darauf herauszufinden, ob die gleichen Stammzellen sowohl für Wachstum als auch Homöostase verantwortlich sind oder ob diese Prozesse von unterschiedlichen Populationen mit spezifischen Eigenschaften abhängig sind.Vorangegangene Arbeit meiner Gruppe hat durch Verwendung von Fischkiemen (ein weitgehend unerforschtes Organ, dass sowohl eine hohe Zellumsatzrate als auch massives post-embryonales Wachstum aufweist) Wachstums- und Homöostasestammzellen identifiziert. Dieser Antrag zielt darauf ab, diese beiden Populationen auf molekularer Ebene, durch RNA Sequenzierung zu charakterisieren, um die Gemeinsamkeiten und Unterschiede von Wachstums- und Homöostasestammzellen aufzudecken. Zusätzlich werden wir die Fische mit unterschiedlichen Umweltbedingungen konfrontieren, welche nachweislich einen Einfluss auf die relative zelluläre Zusammensetzung der Kieme haben. Dadurch soll untersucht werden, ob physiologische Reaktionen auf äußere Reize (Plastizität) durch Homöostase- oder Wachstumsstammzellen vermittelt werden.Wir nehmen an, dass bei Tieren mit einer festen adulten Körpergröße, einschließlich Säugetieren, aSCs auf die homöostatische Funktion beschränkt sind. Die Aufdeckung der experimentellen Bedingungen, welche homöostatische Stammzellen in Wachstumsstammzellen umwandeln, und die Charakterisierung der molekularen Fingerabdrücke jedes Zustandes, werden unser Verständnis beeinflussen von Pathologien, die aus aSC-getriebenem Wachstum resultieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen