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Projekt
Geschlechtsspezifische Dynamik der epigenetischen Genregulation in der Gehirnentwicklung
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professor Dr. Fabian Müller; Professorin Julia M. Schulze-Hentrich, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Entwicklungsneurobiologie
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 563470385
Das Säugetiergehirn zeichnet sich durch eine hohe Vielfalt an Zelltypen aus, die in den frühen Stadien der pränatalen Entwicklung durch eine Reihe entscheidender Prozesse enstehen, distinkte anatomische Regionen bilden und das komplexe Netzwerk neuronaler Verbindungen im gesamten zentralen Nervensystem feinabstimmen. Ein ebenso faszinierender Aspekt der neuronalen Entwicklung, der noch nicht vollständig verstanden ist, ist die Etablierung geschlechtsspezifischer Merkmale, die physiologische Prozesse und bestimmte Verhaltensmuster so anpassen, dass sie sich zwischen männlichen und weiblichen Organismen unterscheiden. Diese Unterschiede spielen auch eine wichtige Rolle bei der Beeinflussung der Anfälligkeit für verschiedene Erkrankungen wie neuronale Entwicklungsstörungen, neurodegenerative und psychiatrische Erkrankungen. Trotz Fortschritten in der Bildgebung des Gehirns und in Transkriptomanalysen, die Geschlechtsdimorphismus in verschiedenen Hirnregionen und Zelltypen aufgezeigt haben, bleibt unser Verständnis dieser Unterschiede auf der Ebene einzelner Zellen, insbesondere während der Entwicklung, unvollständig. Darüber hinaus fehlt uns immer noch ein Verständnis der zugrunde liegenden Ursachen geschlechtsspezifischer Genexpressionsmuster und des Einflusses epigenetischer Mechanismen auf Chromatinebene. Daher schlagen wir hier eine umfassende duale Strategie vor, um offene Fragen zu den komplexen Wechselwirkungen zwischen (epi)genetischer und hormoneller Regulation zu beantworten. Wir werden einen i) experimentellen Ansatz, der unsere Expertise in Mausmodellen nutzt und fortgeschrittene Einzelzell-Multiom-Profilierung des Transkriptoms und Epigenoms einsetzt, mit ii) computergestützten Ansätzen zur Identifizierung von Epigenom-Transkriptom-Verknüpfungen und genregulatorischen Netzwerken kombinieren. Durch die Zusammenführung dieser komplementären Fachgebiete streben wir ein tieferes Verständnis darüber an, wie geschlechtsabhängige Hormonspiegel während der Entwicklung Schlüsselsignale für die Genexpression und das zugrunde liegende Chromatin (Zugänglichkeit) in einzelnen Zellen liefern. Unser Projekt zielt darauf ab, die Anpassung des Epigenoms an hormonelle Signale während der Entwicklung zu entschlüsseln und die geschlechtsdimorphen Konsequenzen wie die Maskulinisierung versus Nicht-Maskulinisierung des Gehirns an der Schnittstelle von (Epi-)Genetik und Hormonen aufzullären. Mithilfe von organotypischen Hirnschnitten untersuchen wir dann die zugrunde liegenden Mechanismen der identifizierten Transkriptionsfaktoren und epigenetischen Regulatoren. Außerdem werden wir die in unserem Projekt entwickelten computergestützten Methoden als benutzerfreundliche Softwaretools und Plattformen für die Datenexploration zugänglich machen. Dieser Ansatz wird den Austausch sowohl von Methoden als auch von Daten innerhalb von EPIADAPT und darüber hinaus fördern.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
