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Projekt
Darmbildung durch heterotypische Interaktion von epithelialen Vorderdarm- und mesenchymalen Mitteldarmvorläuferzellen
Antragsteller
Professor Dr. Jörg Großhans; Professor Dr. Fred Wolf
Fachliche Zuordnung
Zellbiologie
Biophysik
Entwicklungsbiologie
Biophysik
Entwicklungsbiologie
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564825356
Das Verdauungssystem des Menschen und der Tieren besteht aus ektodermalen und endodermalen Derivaten, die zusammen einen durchgehenden Schlauch vom Mund bis zum Anus bilden. Je nach Spezies, interagieren und verschmelzen während der Entwicklung ektodermale Epithelien mit endodermalem Gewebe epithelialen oder mesenchymalen Charakters. Bei Drosophila-Embryonen interagiert ein epithelialer Vorderdarm mit einem mesenchymalen Mitteldarm. Dadurch öffnet sich die fingerartige Vorderdarmröhre zum Mitteldarm und der Mitteldarm erhält einen sekundären Epithelcharakter, der sich an das Vorderdarmepithel anlehnt. Wir nehmen an, dass die mesenchymalen Mitteldarmzellen punktuelle Verbindungen mit dem Vorderdarmepithel und untereinander bilden, die aus E-Cadherin-Komplexen oder anderen Adhäsionsmolekülen bestehen. Wir nehmen an, dass die mesenchymalen Mitteldarmzellen von der Basalseite in das Vorderdarmepithel eindringen und folglich eine kontinuierliche Schicht aus einem primären Vorderdarmepithel und einem sekundären Mitteldarmepithel bilden. Wir haben Kandidatenmoleküle für die Interaktion durch Einzelzelltranskriptomik der Grenzflächenzellen definiert. Die Kandidaten sollen durch Lokalisierung der Proteine und funktionell durch genetische Interferenz getestet werden. Die Verteilung und Struktur von E-Cadherin-Spot-Junctions und den damit verbundenen Komponenten soll mittels hochauflösender konfokaler Mikroskopie und DNA-PAINT-Nanoskopie untersucht werden. Die Morphodynamik der Grenzfläche soll durch Live-Bildgebung und 3D Quantifizierung der Zellformdynamik analysiert werden, wofür neuartige Werkzeuge wie die Zerlegung in sphärische harmonische Funktionen eingesetzt werden. Die physiologische Relevanz der Epithel-Mesenchym-Grenzfläche soll an Embryonen getestet werden, denen entweder der epitheliale Teil der Grenzfläche fehlt (Embryonen ohne Vorderdarm) oder die eine Epithel-Epithel-Grenzfläche enthalten (Embryonen ohne Mesenchym).
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
