Kontrolle über die Morphologie, die molekulare Strukturierung, Positionierung und Funktion von phase separated Keimzellgranula.

• Antragsteller: Professor Dr. Erez Raz
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsbiologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 527809215

Die Spezifizierung von Keimzellen in unterschiedlichen Organismen hängt vom Keimplasma ab, welches aus phasenseparierten Proteinen und RNA besteht, die nicht von einer Membran umhüllt sind. Das Keimplasma und seine Bestandteile sind in der frühen embryonalen Entwicklung vorhanden, bei der diese eine wichtige Rolle in der Spezifizierung und Entwicklung von Keimzellen spielen. Darüber hinaus beteiligen sich Keimplasma Komponenten, neben der Initiierung und Instandhaltung der Keimzellidentität, auch an der Migration und Differenzierung von Keimzellen und deren Entwicklung in Gameten. In diesem Forschungsantrag wollen wir Zebrafisch-Embryonen als zugängliches und übertragbares Wirbeltiermodell nutzen, um die grundlegende Biologie der Keimzellgranula im lebenden Organismus zu untersuchen, auch um diese Erkenntnisse mit Unfruchtbarkeit im Menschen in Verbindung zu bringen. Die Ziele des Forschungsantrags beinhalten: 1. Die detaillierte Charakterisierung der Entwicklung, Anzahl, Verteilung und Morphologie der Granula im lebenden Organismus unter Anwendung von Mikroskopie-Verfahren, neuartiger Bildanalysemethoden und verschiedener biophysikalischer Methoden. 2. Untersuchung der räumlichen Beziehungen zwischen phasensepariertem Material und anderen zellulären Komponenten, sowie des Effekts von zellulären Strukturen auf das Erscheinungsbild und die Position von Granula. 3. Entwicklung neuer Verfahren, welche es ermöglichen die Funktion des Tdrd7a-Proteins in Bezug auf Regulierung der Anzahl und Größe von Keimzellgranula zu untersuchen, zur Bestimmung der Mechanismen, welche diese Charakteristika im Keimplasma regulieren. 4. Begutachtung der Organisation des phasenseparierten Materials und der Verteilung der beinhalteten Moleküle, um den Einfluss dieser auf die Größe und intra-organelle Struktur zu bestimmen. 5. Charakterisierung der Proteindomänen, welche die Funktion von Tdrd7a kontrollieren, sowie Untersuchung des Effektes von Mutationen innerhalb dieser Domänen auf die Entwicklung von Keimzellen und den daraus resultierenden Implikationen im Hinblick auf die Fruchtbarkeit im Menschen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen